Questões de Concurso sobre Campo e Força Magnética

O fluxo magnético Φ em uma superfície plana é proporcional ao campo magnético B, à área A da superfície plana (m²) e ao ângulo θ entre o fluxo magnético e um vetor ortogonal à superfície plana (rad ou °), que é dado em Wb, sendo representado pela equação:

Partículas β são lançadas com uma velocidade de módulo igual a 227500 km/s, perpendicularmente a um campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$ de intensidade 0,1 T, com o sentido indicado na figura. Essas partículas atingem um anteparo, no ponto C, a uma distância de 26 mm do orifício de entrada, ponto A, após percorrerem uma trajetória igual a uma semi-circunferência, conforme a figura. Nessas condições foi possível medir a relação carga/massa dessas partículas no valor de ____ C/kg.

Em um espectrógrafo de massa, as massas dos íons são determinadas por suas deflexões num campo magnético. Suponha que um feixe de íons de clorina é bombardeado perpendicularmente sob um campo magnético de B = 0,105 T a uma velocidade de 5,0 . 10⁴ m/s. Os dois maiores isótopos da clorina apresentam massas de 34,97u e 36,97u. Quais seriam os raios dos caminhos circulares descritos pelos dois isótopos nesse campo magnético?

(Use q = 1,6 . 10^-19C e u = 1,66.10^-27 kg/u)

Dois fios condutores longos, retos e paralelos, situados no vácuo e mantidos a uma distância d entre eles, são percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade i e de sentidos contrários. Nessa condição a força magnética gerada para cada metro de comprimento de fio é dada por F_mag. Mantendo o mesmo meio e a mesma distância d, para aumentar essa força por comprimento (N/m) até que seja o quádruplo de F_mag, a nova intensidade da corrente (i’) em cada fio deverá ser dada por:

Considere um circuito ôhmico com capacitância e autoindução desprezíveis. Através de uma superfície fixa delimitada por este circuito (Figura 1) aplica-se um campo magnético $\overrightarrow{B}$ cuja intensidade varia no tempo t de acordo com o gráfico mostrado na Figura 2.

Nessas condições, a corrente induzida i no circuito esquematizado na Figura 1, em função do tempo t, é melhor representada pelo gráfico

A imagem ilustra um fenômeno que representa:

Na figura seguinte, é representada uma partícula de massa M e carga q, que descreve um movimento circular uniforme em uma trajetória de raio R. A velocidade tangencial é V e a partícula está em um campo magnético uniforme de intensidade B, que está perpendicular ao plano de movimento circular.

Com base nas informações e na figura apresentadas, é correto afirmar que

Por meio de um seletor de velocidades, faz-se um feixe de elétrons penetrar numa região em que há um campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$, normal ao plano da folha.

Os elétrons penetram nessa região com uma velocidade $\overrightarrow{v_o}$ de módulo igual a 8,0.10⁶ m/s perpendicular ao campo magnético, sofrem um desvio e vão se chocar com uma chapa fotográfica colocada paralelamente a$\overrightarrow{v_o}$, impressionando-a em um ponto distante 4 cm do limite dessa região.

Sabe-se que os elétrons penetram na região a 8 cm da chapa fotográfica e que a massa e a carga do elétron valem, respectivamente, 9,0.10^-31 kg e –1,6.10^-19 C.

O módulo do campo magnético $\overrightarrow{B}$ é de

Considere o movimento de um objeto de massa m = 1,0 g, m = 1,0 g, positivamente carregado, com carga q = 20,0 µC, na presença do campo gravitacional da superfície terrestre, g, e de um campo eletromagnético dado por

$\overrightarrow{B}=B\hat{k},\overrightarrow{E}=E_y\hat{j}+E_z\hat{k}$

em que B = 1,00 T, E_x = 100 N/Ce E_z = 800 N/C. O eixo z corresponde à direção vertical para cima. Sabendo que a partícula partiu da origem do sistema de coordenada com velocidade $\overrightarrow{v}$ escrita em termos de suas componentes paralela e perpendicular a $\overrightarrow{B}$, ou seja, $\overrightarrow{v}=\overrightarrow{v||}+\overrightarrow{v\perp }$ , v_|| = 2,0 m/s e v_⊥= 1,0 m/s, calcule o tempo necessário para ela atingir a posição z = 1,0 m.

No que se refere às características e à teoria básica dos materiais magnéticos, observe a figura que ilustra um material sob magnetização.

No Sistema Internacional (SI), a grandeza B, que representa a indução magnética ou densidade de fluxo magnético, e a grandeza I, que indica o campo magnético, têm como unidades, respectivamente,

Um feixe de elétrons penetra em uma região, dividida em camadas espaçadas de acordo com as dimensões mostradas na figura, que está sujeita a um campo magnético heterogêneo. Em cada camada, a direção e o sentido do campo magnético mudam (vide figura), mas seu módulo será sempre constante. Note que na figura existem áreas desprovidas de campo magnético. Sabendo que, após passar pela primeira camada, o feixe descreve um arco de 1/8 de circunferência, ele sairá na camada 10 no ponto:

O campo magnético ajuda a guiar os sistemas de navegação, como a bússola e o GPS, e protege a Terra contra partículas emitidas pelo Sol.

A Lei de Faraday essencialmente estabelece que qualquer fluxo magnético ($\psi$) variante no tempo que atravesse uma superfície limitada por um contorno irá produzir uma força eletromotriz (fem), naquele contorno, que é muito similar à fonte de tensão e pode ser escrita como $fem=-\frac{d\psi }{dt}$.

Uma haste de cobre mede 1 m de comprimento e está em repouso sobre uma mesa sem atrito. A haste é percorrida por uma intensidade de corrente elétrica de 10 A. Na região, existe um campo magnético resultante de 0,2 T, orientado perpendicularmente ao plano da mesa feita de material isolante, conforme indicado na figura ao lado. Cada extremidade da haste está presa a um fio (rígido e inextensível) por uma mola de material condutor, distendida em relação a sua posição de equilíbrio, cuja constante elástica é igual a $k=50\frac{N}{m}$.

O sentido da corrente elétrica e a distensão da mola, em cada extremidade da haste, em relação a sua posição de equilíbrio, são, respectivamente, da

Como a área da espira retangular está sempre crescendo, a corrente elétrica induzida na espira tem sentido horário.

A imagem a seguir ilustra

O campo magnético pode ser medido por meio da unidade de medida correspondente a:

Ainda com relação à situação tratada no texto 1A3-IV, para que os fios não produzam falsos positivos, é importante que

Um modelo simplificado de gerador de energia elétrica pode ser representado por uma espira retangular de área A, que gira com velocidade angular w em torno de um eixo perpendicular a um de seus lados. A espira se encontra imersa em uma região de campo magnético B, uniforme e constante, perpendicular ao eixo de giro. Considerando que não há nenhum outro tipo de perda ou dissipação de energia, a f.e.m. induzida no circuito ligado à espira pode ser descrita por:

A luz é uma onda eletromagnética composta por um campo elétrico e um campo magnético.