exame fisica 3 2s_10 s41

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Exame de Física 3 FI63A S41, S42 
13/12/2010 
 
Questões: 
 
1) (2.5 pontos) Uma reta infinita com a densidade linear de carga λ coincide com o eixo dos z. Um 
corpo puntiforme de massa m e carga elétrica q, cujo sinal é oposto ao de λ, descreve uma 
orbita circular no plano xy em torno da reta carregada. Determinar o período da orbita em 
termos de m, q, R e λ, sendo R o raio da orbita. 
 
 
2) (2.5 pontos) Os centros de duas esferas metálicas de raios iguais a 10 cm estão sobre o eixo dos 
x, separados por 50 cm. Inicialmente, as duas esferas estão descarregadas, mas se transfere 
uma carga Q de uma para a outra, estabelecendo uma diferença de potencial de 100 V entre 
elas. Um próton é libertado, em repouso, sobre a superfície da esfera com carga positiva e se 
desloca para a outra. Com que velocidade atinge esta outra esfera? 
 
 
3) (1.0 ponto) Entre as placas circulares de um capacitor de placas paralelas a separação é de 
 2 mm e o campo elétrico de 
 
a) Qual a voltagem no capacitor? 
b) Qual o raio das placas se a carga no capacitor for de ? 
 
4) (1.5 pontos) Uma partícula alfa (carga +2e) desloca-se em uma trajetória circular de raio 0.5 m 
em um campo magnético de 1 T. Calcule: 
a) O período. 
b) A velocidade. 
c) A energia cinética da partícula. Obs.: tomar a massa como . 
 
5) (2.5 pontos) Uma bobina circular, com espiras e área , está em torno de um solenóide 
longo (ver figura). O solenóide possui voltas, comprimento e conduz uma corrente . 
Calcular a indutância mutua entre o solenóide e a bobina.