quinta-feira, 4 de janeiro de 2018

Exercícios sobre eletromagnetismo 1

1-Um fio retilíneo longo é percorrido por uma corrente elétrica i, com o sentido indicado na figura mostrada.

Os pontos A, B, C e D e o fio encontram-se no plano do papel, e os pontos B e C são equidistantes do fio. Da intensidade e sentido do campo magnético gerado pela corrente elétrica em cada ponto, é correto afirmar que:
a) o módulo do campo magnético no ponto C é maior que no ponto B e o sentido dele no ponto D está saindo da folha de papel, perpendicularmente à folha.
b) o módulo do campo magnético no ponto B é maior que no ponto A e o sentido dele no ponto D está entrando na folha de papel, perpendicularmente à folha.
c) o módulo do campo magnético no ponto A é maior que no ponto B e o sentido dele no ponto B está de B para A.
d) o módulo do campo magnético nos pontos A e B são idênticos e o sentido dele no ponto B está entrando na folha de papel, perpendicularmente à folha.

2-Uma corrente constante i passa em cada um dos três fios retilíneos longos, situados nos vértices de um triângulo equilátero. Os fios são normais em relação ao plano que contém o triângulo, conforme mostra a figura.



3-Um fio condutor retilíneo e muito longo é percorrido por uma corrente elétrica i = 4,0 A. Sabendo que a permeabilidade magnética do meio é μ0 = 4π . 10-7, pode-se afirmar que o módulo do campo magnético, a uma distância d = 0,5 m do fio é:
a) 1,0 · 10–7 T
b) 2,0 · 10–7 T
c) 4,0 · 10–7 T
d) 8,0 · 10–7 T
e) 16,0 · 10–7 T

4-Dois fios retos, paralelos e longos conduzem correntes constantes, de sentidos opostos e intensidades iguais ( i = 50 A), conforme a figura. Sendo d = 2 m,r = 10 m e μ0 a permeabilidade magnética do vácuo, a intensidade do campo magnético que essas correntes estabelecem em P é:

5- Um fio longo e retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica constante i e o vetor indução magnética em um ponto

próximo ao fio têm intensidade B. Se o mesmo fio for percorrido por uma corrente elétrica constante igual a 3i, a intensidade do vetor indução magnética no mesmo ponto próximo ao fio será:
a) B/3
b) B
c) 2B
d) 3B
e) 6B

6- O campo magnético medido em um ponto P próximo de um condutor longo retilíneo no qual circula uma corrente constante, seu valor quadruplicado quando:
a) a corrente for quadruplicada e a distância ao condutor também.
b) a corrente for duplicada e a distância reduzida à metade.
c) a corrente for mantida constante e a distância reduzida à metade.
d) a corrente for duplicada e a distância ficar inalterada.
e) a corrente e a distância forem reduzidas à metade dos seus valores iniciais.

7-Em uma excursão acadêmica, um aluno levou uma lanterna com uma bússola acoplada.Em várias posições durante o dia, ele observou que a bússola mantinha sempre uma única orientação, perpendicular à direção seguida pelo Sol. À noite, estando a bússola sobre uma mesa e próxima de um fio perpendicular a ela, notou que a bússola mudou sua orientação no momento em que foi ligado um gerador de corrente contínua. A orientação inicial da agulha da bússola é a mostrada na figura a seguir, onde a seta preenchida indica o sentido do campo magnético da Terra.

Ao ligar o gerador, a corrente sobe o fio (saindo do plano da ilustração). Assim, a orientação da bússola passará ser a seguinte:

8-Dois longos fios condutores retilíneos e paralelos, percorridos por correntes de mesma intensidade, atraem-se magneticamente com força F. Duplicando a intensidade da corrente em cada um deles e a distância de separação dos condutores, a intensidade da força magnética que atua entre eles ficará
a) 4F
b) 3F
c) 2F
d) F/2

9-A intensidade da força de interação eletromagnética entre dois condutores retilíneos, dispostos paralelamente um ao outro e percorridos por correntes elétricas de intensidades i1 e i2, é dada pela equação:F=μoL.i1.i2/2πd. Dois condutores idênticos estão dispostos paralelamente, como mostra a figura, distantes 10,00 cm um do outro. Se a distância entre estes condutores passar a ser o dobro da inicial, eles irão _____ com uma força de intensidade ______ .
a) repelir-se; 2 F.
b) repelir-se; F/2.
c) atrair-se; 2 F.
d)atrair-se;F/2.
e) atrair-se ; √F .

10-Uma partícula eletricamente carregada penetra, com uma dada velocidade, em uma região de campo magnético uniforme. Leia as afirmações a seguir. I. A trajetória da partícula será circular se sua velocidade for perpendicular à direção do campo magnético. II. A trajetória da partícula será sempre circular. III. A força magnética que age sobre a partícula não altera sua velocidade vetorial. IV. A força magnética que age sobre a partícula não modifica sua energia cinética. Assinale:
a) se III e IV são incorretas.
b) se I e III são corretas.
c) se I e II são incorretas
d) se I e IV são corretas.

11-Um corpúsculo de massa m e carga q movimenta-se num campo magnético, constante; sua trajetória é circular e de raio r. A fim de obtermos uma trajetória de maior raio, poderíamos:
a) aumentar o campo B.
b) diminuir a massa m do corpúsculo.
c) diminuir a velocidade v.
d) diminuir a carga q.

12-A região delimitada pela linha tracejada contém, exclusivamente, um campo magnético uniforme cujo vetor indução magnética é B. A direção de B é perpendicular ao plano da página e seu sentido aponta para dentro deste plano.

Três partículas são lançadas perpendicularmente a esse campo magnético com a mesma velocidade v, constante. Assim, é correto afirmar que:
01. As forças que atuam sobre as partículas 1 e 2 são perpendiculares ao plano determinado por v e B.
02. O único efeito das forças que atuam sobre as partículas 1 e 2 é o aumento da velocidade escalar das partículas ao entrarem na região do campo v e B .
04. A partícula 3 não sofre desvio de trajetória ao entrar no campo v e B porque ela apresenta excesso de carga elétrica.
08. A razão entre a massa e a carga da partícula 2 é maior que a da partícula 1.
16. A partícula 2 possui carga positiva.
Some os itens corretos.

13-Uma partícula eletricamente carregada, inicialmente em movimento retilíneo uniforme, adentra uma região de campo magnético uniforme B, perpendicular à trajetória da partícula. O plano da figura ilustra a trajetória da partícula, assim como a região de campo magnético uniforme, delimitada pela área sombreada.

Se nenhum outro campo estiver presente, pode-se afirmar corretamente que, durante a passagem da partícula pela região de campo uniforme, sua aceleração é:
a) tangente à trajetória, há realização de trabalho e a sua energia cinética aumenta.
b) tangente à trajetória, há realização de trabalho e a sua energia cinética diminui.
c) normal à trajetória, não há realização de trabalho e a sua energia cinética permanece constante.
d) normal à trajetória, há realização de trabalho e a sua energia cinética aumenta.
e) normal à trajetória, não há realização de trabalho e a sua energia cinética diminui.

14-Uma mistura de substâncias radiativas encontra-se confinada em um recipiente de chumbo, com uma pequena abertura por onde pode sair um feixe paralelo de partículas emitidas. Ao saírem, três tipos de partícula, 1, 2 e 3, adentram uma região de campo magnético uniforme B com velocidades perpendiculares às linhas de campo magnético e descrevem trajetórias conforme ilustradas na figura.

Considerando a ação de forças magnéticas sobre cargas elétricas em movimento uniforme, e as trajetórias de cada partícula ilustradas na figura, pode-se concluir com certeza que
a) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessariamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 é eletricamente neutra (carga zero).
b) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessariamente cargas com sinais contrários e a partícula 3 tem massa zero.
c) as partículas 1 e 2, independentemente de suas massas e velocidades, possuem necessariamente cargas de mesmo sinal e a partícula 3 tem carga e massa zero.
d) as partículas 1 e 2 saíram do recipiente com a mesma velocidade.
e) as partículas 1 e 2 possuem massas iguais, e a partícula 3 não possui massa

15-Sabe-se que no ponto P da figura existe um campo magnético na direção da reta RS e apontando de R para S. Quando um próton (partícula de carga positiva) passa por esse ponto com a velocidade V mostrada na figura, atua sobre ele uma força, devida a esse campo magnético,

a) perpendicular ao plano da figura e "penetrando" nele.
b) na mesma direção e sentido do campo magnético.
c) na direção do campo magnético, mas em sentido contrário a ele.
d) na mesma direção e sentido da velocidade.
e) na direção da velocidade, mas em sentido contrário a ela

16-Uma pequena esfera carregada eletricamente com carga positiva e em queda livre penetra em uma região onde um campo magnético horizontal atua uniformemente.

O esboço que melhor representa a trajetória da esfera no interior dessa região é

Gabarito
1 - B
2 - C
3 - E
4 - A
5 - D
6 - B
7 - A
8 - C
9 - D
10 - D
11 - D
12 - 9
13 - C
14 - A
15 -  A
16 - D



Exercícios de revisão de força de Coulomb ufrgs

01)Duas cargas elétricas iguais de 2 · 10–6 C se repelem no vácuo com uma força de 0,1 N. Sabendo que a constante elétrica do vácuo é de 9 · 109 N m2 /C2 , qual a distância entre essas cargas?
a) 0,6 m
b) 0,7 m
c) 0,8 m
d) 0,9 m
e) 1,0 m
02) Duas cargas elétricas puntiformes idênticas e iguais a 1,0 · 10–6 C estão separadas de 3,0 cm, no vácuo. Sendo a constante eletrostática no vácuo igual a 9,0 · 109 N · m2 /C2 , a intensidade da força de repulsão entre as cargas, em newtons, vale:
a) 1,0 · 10
b) 1,0
c) 1,0 · 10–1
d) 1,0 · 10–2
e) 1,0 · 10–3

03) São dados dois corpúsculos eletrizados, com cargas elétricas q1 e q2, que se atraem com uma força F, quando imersos no vácuo. Se forem imersos em óleo, mantida constante a distância entre as cargas, a força de atração entre eles:
a) aumenta.
b) diminui.
c) não se altera.
d) se anula.
e) inicialmente aumenta para depois diminuir.
04) Duas cargas elétricas puntiformes q e q’ estão colocadas a uma distância d, e a força de interação eletrostática entre elas tem intensidade F. Substituindo a carga q’ por outra igual a 5q’ e aumentando a distância entre elas para 3d, a nova força de interação eletrostática entre elas terá intensidade:
a) 0,55 F
b) 1,66 F
c) 2,55 F
d) 5,0 F
e) 7,5 F

05) A força elétrica entre duas partículas com cargas q e q/2, separadas por uma distância d, no vácuo, é F. A força elétrica entre duas partículas com cargas q e 2q, separadas por uma distância d/2, também no vácuo, é:
a) F
b) 2 F
c) 4 F
d) 8 F
e) 16 F
06) Considere a situação em que duas cargas elétricas puntiformes, localizadas no vácuo, estão inicialmente separadas por uma distância d0 = 12 cm. Qual deve ser a nova distância entre tais cargas, para que a intensidade da força elétrica entre elas seja nove vezes maior que aquela obtida quando as mesmas distavam de d0?
a) 3 cm
b) 4 cm
c) 6 cm
d) 9 cm
e) 16 cm
07) Duas pequenas esferas A e B, de mesmo diâmetro e inicialmente neutras, são atritadas entre si. Devido ao atrito, 5,0 · 1012 elétrons passam da esfera A para a B. Separando-as, em seguida, a uma distância de 8,0 cm, a força de interação elétrica entre elas tem intensidade, em newtons, de:
a) 9,0 · 10–5
b) 9,0 · 10–3
c) 9,0 · 10–1
d) 9,0 · 102
e) 9,0 · 104
Dados: carga elementar = 1,6 · 10–19 C constante eletrostática = 9,0 · 109 N · m2 /C2
08) Nós sabemos que a força de interação elétrica entre dois objetos carregados é proporcional ao produto das cargas e inversamente proporcional ao quadrado da distância de separação entre eles. Se a força entre dois objetos carregados se mantém constante, mesmo quando a carga de cada objeto é reduzida à metade, então podemos concluir que:
a) a distância entre eles foi quadruplicada.
b) a distância entre eles foi duplicada.
c) a distância entre eles foi reduzida à quarta parte.
d) a distância entre eles foi reduzida à metade.
e) a distância entre eles permaneceu constante.

09) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força elétrica de intensidade 3,0 · 10–6 N. Sendo assim, a intensidade da força elétrica resultante sobre o objeto B, devido à presença dos objetos A e C, é:
a) 2,0 · 10–6 N
b) 6,0 · 10–6 N
c) 12 · 10–6 N
d) 24 · 10–6 N
e) 30 · 10–6 N

10) Nos pontos A, B e C da figura fixamos corpúsculos eletrizados com carga elétrica idêntica. O corpúsculo colocado em A exerce sobre o colocado em B uma força de intensidade F. A força resultante que age sobre o corpúsculo colocado em B tem intensidade:
a) 4F/9
b) 4F/5
c) 5F/9
d) 9F/4
e)9F/5

11) Três pequenos corpos A, B e C, eletrizados com cargas elétricas idênticas, estão dispostos como mostra a figura. A intensidade da força elétrica que A exerce em B é 0,50 N. A força elétrica resultante que age sobre o corpo C tem intensidade de:
a) 3,20 N
b) 4,68 N
c) 6,24 N
d) 7,68 N
e) 8,32 N

12) Duas esferas metálicas idênticas, separadas pela distância d, estão eletrizadas com cargas elétricas Q e -5Q. Essas esferas são colocadas em contato e em seguida são separadas de uma distância 2d. A força de interação eletrostática entre as esferas, antes do contato tem módulo F1 e após o contato tem módulo F2. A relação F1/ F2
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4
e) 5
13) Três cargas elétricas estão dispostas conforme a figura. A carga q3 tem sinal positivo e as cargas q1 e q2 têm módulos iguais, porém sinais não especificados. Para que a força resultante sobre a carga q3 tenha sentido da esquerda para a direita, os sinais de q1 e q2 são, respectivamente:

a) negativo, negativo.
b) negativo, positivo.
c) positivo, negativo.
d) positivo, positivo.

14) Nos vértices de um triângulo equilátero de lado L = 3,0 cm, são fixadas cargas q pontuais e iguais. Considerando q = 3,0 μC, determine o módulo da força, em N, sobre uma carga pontual q0 = 2,0 μC, que se encontra fixada no ponto médio de um dos lados do triângulo.

15) Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q1 e Q2, cada uma com 1,0 · 10–7 C, encontram-se fixas sobre um plano horizontal, conforme a figura acima. Uma terceira carga q, de massa 10 g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são as de interação eletrostática com Q1 e Q2 e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é: Dados: K0 = 9,0 · 109 N · m2 /C2 ; g = 10 m/s2

a) 1,0 · 10–7 C
b) 2,0 · 10–6 C
c) 2,0 · 10–7 C
d) 1,0 · 10–5 C
e) 1,0 · 10–6 C

1 – A
2 – A
3 – B
4 – A
5 – E
6 – B
7 – C
8 – D
9 – D
10 – C
11 – E
12 – E
13 – C
14 – 80 N
15 – A