ProvaII

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FIS. 403 - FÍSICA GERAL III 
Prova 2 - 2018 
Profa. Sandra Nakamatsu 
Nome: _____________________________________________________________ 
Instruções 
A prova é sem consulta ao material. A interpretação do enunciado faz parte da 
avaliação. Entregar essa folha junto à resolução. Nas questões abertas, toda a 
resposta deve vir com resolução, matemática ou com a explicação do seu 
raciocínio para responder. 
Boa prova. 
 
1. Assinale uma alternativa e justifique sua escolha. 
(Cada 1,0 ponto.) 
 
A. Dois resistores R1 e R2 são conectados em série; 
suponha que R1 > R2. A resistência equivalente 
desse arranjo é R, onde: 
 
(a) R < R1/2. 
(b) R1/2 < R < R1. 
(c) 2R1 < R. 
(d) R2/2< R < 2R2. 
(e) R1 < R < 2R1. 
 
B. A Figura 1 mostra a trajetória de um elétron que 
passa por duas regiões onde existem campos 
magnéticos uniformes de módulos B1 e B2. A 
trajetória nas duas regiões é uma 
semicircunferência. Assinale a alternativa que 
responde as perguntas a seguir: (a) Qual dos dois 
campos é mais intenso? (b) Qual a orientação de 
cada campo, respectivamente? 
 
 
Figura 1. Trajetória de um elétron. 
 
(a) B1 < B2; perpendicular ao plano do papel 
entrando e perpendicular ao plano do papel 
saindo. 
(b) B1 > B2; perpendicular ao plano do papel 
entrando e perpendicular ao plano do papel 
saindo. 
(c) B1 < B2; perpendicular ao plano do papel 
saindo e perpendicular ao plano do papel 
entrando. 
(d) B1 = B2; perpendicular ao plano do papel 
entrando e perpendicular ao plano do papel 
saindo. 
(e) B1 > B2; perpendicular ao plano do papel 
saindo e perpendicular ao plano do papel 
saindo. 
 
2. A espira de fio da Figura 2 conduz corrente i no 
sentido horário. A espira delimita uma superfície 
de área A. Existe um campo magnético uniforme 
 direcionado para a direita. (a) Qual é força 
resultante e (b) o torque sobre a espira? (1,0 
ponto) 
 
 
Figura 2. Espira de corrente imerso em campo 
magnético. 
 
3. Suponha um capacitor de placas paralelas em 
que a área das placas é S e a distância entre as 
placas é a. Uma diferença de potencial V0 é 
aplicada às placas por uma bateria. Em seguida, a 
bateria é desligada e uma barra de dielétrico de 
espessura b (b < a) e constante dielétrica  é 
introduzida entre as placas distante 
simetricamente às duas placas. 
(a) Faça um esquema do capacitor, antes e após a 
introdução do dielétrico indicando as grandezas 
citadas. Qual é a capacitância C0 e C, antes e após 
a introdução do dielétrico, respectivamente? (1,0 
ponto) 
(b) Qual é o valor da carga e a densidade de carga 
nas placas do capacitor, antes e após ser inserido 
o dielétrico? (1,0 ponto) 
Uso do Professor 
1 
2 
3 
4 
 
(c) Qual o campo elétrico E0 nos espaços entre as 
placas do capacitor e o dielétrico e o campo 
elétrico E no interior do dielétrico? (1,0 ponto) 
 
4. Na Figura 3, um fio metálico de massa m e 
formato semicircular de raio d/2 pode deslizar 
com atrito desprezível em dois trilhos paralelos 
horizontais separados por uma distância d (os 
trilhos e o fio estão todos num mesmo plano). O 
conjunto está em uma região onde existe campo 
magnético uniforme de módulo B (perpendicular 
ao plano do conjunto). No instante t = 0, um 
gerador G é ligado aos trilhos e produz uma 
corrente constante i no fio e nos trilhos (mesmo 
quando o fio está se movendo). No instante t, 
determine a velocidade escalar do fio e o sentido 
de movimento do fio (para esquerda ou para a 
direita). (2,0 ponto) 
 
Figura 3. Esquema da questão 4. 
5. É sabido que se o movimento de uma partícula 
carregada com sinal positivo na presença de 
campos cruzados (elétrico e magnético), com as 
forças e em oposição, for em linha reta, o 
módulo de sua velocidade é dada pela relação 
 
 
 
. (a) Qual das duas forças é maior se a 
velocidade da partícula for 
 
 
? (b) O que 
mudaria se ao invés de uma partícula carregada 
positivamente fosse uma partícula carregada 
negativamente? (1,0 ponto) 
 
6. Um paralelepípedo metálico de dimensões 
 , e , está se movendo 
com velocidade constante em uma região 
onde existe um campo magnético uniforme 
 . Determine (a) a diferença de potencial 
entre as extremidades do objeto e (b) o vetor 
campo elétrico no interior do objeto. (1,0 ponto) 
 
 
Formulário 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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