Questões de Concurso sobre Campo e Força Magnética

Para determinar o valor da componente horizontal do campo magnético terrestre, alinha-se um longo fio retilíneo de 10 cm acima da agulha de uma bússola que, inicialmente, está apontada para o norte. Ao circular pelo fio uma corrente de 2,0 A, a agulha da bússola deflete 45°. Qual é o valor da componente horizontal do campo magnético terrestre obtido em μT (micro-Tesla)?

Dados:

π ≈ 3

μ₀ = 1,26 × 10^-6 T·m/A

O fogão por indução funciona a partir do surgimento de uma corrente elétrica induzida no fundo da panela, com consequente transformação de energia elétrica em calor por efeito Joule. A principal vantagem desses fogões é a eficiência energética, que é substancialmente maior que a dos fogões convencionais.

A corrente elétrica mencionada é induzida por

Com o objetivo de determinar a intensidade do campo magnético de um ímã permanente, um estudante fabricou uma placa de circuito impresso contendo uma trilha de cobre na forma de U, como mostrado na figura a seguir. A parte aberta da trilha foi ligada a uma fonte DC ajustável e a parte fechada da trilha (de comprimento 𝐿 = 5,0𝑐𝑚) foi posicionada entre os polos do ímã, conforme indicado na figura. A placa foi presa a uma balança que mede a massa do conjunto. Quando uma corrente é aplicada na trilha a balança indica uma variação associada à força magnética sofrida pela placa devido a ação do campo magnético do ímã.

O estudante decidiu variar a corrente que passa na trilha e registrou a correspondente massa aparente indicada na balança (determinado, assim, o peso aparente), gerando o seguinte gráfico:

Sabendo que as “bolinhas” no gráfico representam os dados experimentais obtidos pelo usuário e a linha cheia que passa por eles é o ajuste matemático da reta que melhor se ajusta aos dados experimentais, cuja equação e parâmetros de ajuste podem ser encontrados no gráfico, pode-se verificar que o valor da intensidade do campo magnético do ímã vale:

Em um filtro de velocidades, uma partícula com massa m e carga q passa por uma região do espaço com campos magnético B e elétrico E perpendiculares e uniformes. A velocidade inicial do corpo quando entra no filtro é perpendicular aos dois campos. Para que apenas partículas com velocidade v_s sejam selecionadas e consigam sair da região do filtro sem serem defletidas, a relação entre v_s e os módulos B e E dos campos deve ser:

O diagrama abaixo apresenta a resposta da magnetização M para três materiais diferentes quando submetidos a um campo magnético H:

A partir das informações contidas no gráfico, a curva 1 está associada a um material _______________, enquanto a curva 2 está para um material _______________, e a curva 3 indica a resposta de um material _______________.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima.

O circuito elétrico, mostrado na figura a seguir, é composto por uma placa metálica retangular ôhmica, de largura L, conectada por meio de fios ideais a um gerador, de força eletromotriz ε e resistência interna r, e que está imersa numa região onde atua um campo magnético uniforme de intensidade B.

Ao ser estabelecida uma corrente elétrica no circuito, surge uma diferença de potencial V_MN na placa metálica, entre os pontos M e N.

Nessas condições, sendo U^G a diferença de potencial nos terminais do gerador, a velocidade dos portadores de carga e a intensidade da corrente elétrica são, respectivamente,

Um vídeo do canal Veritasium sobre a importância dos campos do eletromagnetismo clássico serem importante na compreensão dos circuitos elétricos gerou grande adesão dos produtores de conteúdo em torno da solução usando campos e a Teoria dos Circuitos Elétricos.

Um dos modelos trazidos à discussão está representado na figura - um capacitor ideal é mantido à tensão constante por uma bateria (distante o suficiente para não perturbar o campo elétrico uniforme em seu interior). Estão representados três campos vetoriais: o campo elétrico, campo magnético e o vetor Poynting (proporcional ao produto vetorial dos outros dois).

Fonte: https://youtu.be/EH2A8mZmM9M

O vetor de Poynting, tem unidade de W/m², e é proporcional ao produto vetorial do campo elétrico (E) e magnético (B). O que faz com que o cálculo de seu fluxo sobre uma superfície em torno do fio leve à unidade de potência. Disso chega-se à expressão P = VI, da teoria de circuitos.

Considerando que 𝜇₀ = 4𝝅.10-⁷ T.m/A e que ε₀ = 8,854187817.10-¹² C²/(N.m²), assinale a alternativa que contém a expressão que permite determinar o vetor de Poynting (S) nas condições do problema.

Um feixe de partículas carregadas positivamente é lançado com uma velocidade inicial da posição A. Ao entrar, perpendicularmente, na Região 1 o feixe sofre a ação de uma força causada pela presença de um campo, que faz com que realize parte de um movimento circular uniforme até a posição B. Em seguida, ao entrar na Região 2, o feixe é acelerado por um outro campo antes de atingir o ponto C. Cada um dos retângulos tracejados representa uma região onde atua apenas um único campo.

Considerando que do ponto A até o ponto C atuam somente campos elétricos ou magnéticos, assinale a alternativa que indica corretamente o tipo de campo que atua na Região 1 e 2, respectivamente.

A figura a seguir ilustra o esquema de um experimento em que um solenoide cilíndrico, de comprimento L, tem enroladas n espiras de um fio condutor, percorridas por uma corrente elétrica de intensidade i, constante, e que, na vista de frente, desce pela frente das espiras. No interior do solenoide há um meio de permeabilidade magnética μ. No seu interior, sobre a reta geratriz xy do cilindro, uma partícula α é abandonada do repouso.

Arquivo pessoal; imagem usada com autorização

Assim, o campo magnético gerado no interior do solenoide será orientado na direção xy, no sentido de _________, tendo intensidade constante e diretamente proporcional às grandezas _________; a partícula α ___________.

Em um experimento, aplicou-se um campo de indução magnética uniforme $\overrightarrow{B}$ plano de uma espira circular de área A = 0,2 m². Obteve-se o gráfico abaixo para a força eletromotriz média induzida (FEM) em função do tempo. Assinale a alternativa com a intensidade da variação do campo magnético no intervalo entre 6,0 s e 10,0 s.

O magnetismo é uma propriedade dos átomos que tem origem em sua estrutura atômica, logo, os materiais podem ser classificados, de acordo com as suas propriedades magnéticas. Deste modo, quando colocados na presença de um campo magnético externo, estabelecem em seus átomos um campo magnético em sentido contrário ao que foi submetido, mas que desaparece assim que o campo externo é removido sendo, especificados como

Do ponto de vista desse observador, analise as afirmativas abaixo.

I. Há uma força elétrica resultante em cada fio na direção y de mesma intensidade e em sentidos opostos, promovendo a atração entre eles.

II. Há uma força magnética resultante em cada fio na direção da velocidade tensionado os fios na direção x e em sentidos opostos.

III. Há uma força magnética resultante em cada fio na direção y, de mesma intensidade e em sentidos opostos, promovendo a atração entre eles.

IV. Há uma força magnética resultante em cada fio na direção y, de mesma intensidade e em sentidos opostos, promovendo a repulsão entre eles.

V. Há uma força magnética resultante em cada fio que é contrária ao movimento e reduz sua velocidade.

Estão corretas as afirmativas:

Considere que um fio condutor longo e reto de raio de seção transversal igual a R seja percorrido por uma corrente constante I₀, uniformemente distribuída pela seção transversal do fio. Nessa situação, o campo magnético a uma distância r do centro do fio numa região cujo $r$ > R é dado por B = ${\mu }_0\cdot I_0/2\cdot \pi r.$

Um fio condutor metálico muito longo é percorrido por uma corrente elétrica 𝒊 = 𝟐𝟓 𝑨 e está imerso no vácuo, conforme a figura a seguir. Assinale a alternativa que apresenta o sentido e a intensidade de campo magnético produzido no ponto P, que fica a uma distância de 20 cm. Dados: 𝝁_𝟎 = 𝟒𝝅 ∙ 𝟏𝟎^−𝟕 𝑻. 𝒎/𝑨.

Um ímã em forma de ferradura é disposto verticalmente, como mostra o esquema da figura. Duas placas planas são dispostas horizontalmente e paralelas aos polos do ímã. As placas são eletrizadas com cargas iguais e de sinais contrários. Assim, os campos magnético e elétrico gerados se superpõem.

Um elétron é lançado paralelamente às placas na região central do sistema. Desprezados efeitos gravitacionais e outros agentes externos, a trajetória que o elétron deverá descrever será uma

Um fio longo e retilíneo é percorrido por uma corrente elétrica constante i conforme a figura a seguir.

A razão entre a intensidade do campo magnético produzido por essa corrente no ponto A e no ponto B é igual a:

No processo de pintura por pulverização eletrostática, não ocorre indução de campos magnéticos.

Quando uma partícula eletricamente carregada se move com uma velocidade vetorial v através de um campo magnético uniforme, o campo pode alterar a direção do vetor velocidade, mas não pode alterar o módulo da velocidade ou a energia cinética da partícula.

É correto afirmar que as linhas de campo magnético são contínuas, assim como as linhas de força do campo elétrico.

Uma determinada e específica espira possui uma área em forma de um pentágono. Essa espira está disposta de tal maneira que linhas de indução de um campo magnético uniforme incidem em seu plano perpendicularmente. Em um intervalo de tempo Δt, o campo magnético é zerado. Considerando que a área da espira é de 3,0 x 10^-2 m², sua resistência elétrica é de 8,0 Ω e o campo magnético é de 4,0 T, assinale a alternativa correta para a quantidade de carga ΔQ induzida que percorre a espira nesse intervalo de tempo.