Questões de Concurso sobre Magnetismo

Um elétron em um metal tem uma massa efetiva de 0,1 e. Se esse metal for colocado em um campo magnético de magnitude 1 tesla, qual será a frequência w_e de ressonância do ciclotron?

(Considere a carga do elétron de 1,6 . 10^-19 C e sua massa de 9,0 . 10^-31 kg).

No instante representado na figura, se a porção do trilho pertencente à espira retangular tiver resistência elétrica r, a corrente elétrica que percorre a espira será igual a $\frac{\left(L\cdot B\cdot v\right)}{r+R}$ .

O campo magnético terrestre na região de São Paulo é de cerca de 20𝜇T (micro tesla) valor que constitui uma anomalia magnética conhecida do planeta Terra. Considerando uma distância ortogonal de 1 cm de um trecho suficientemente reto de um fio condutor comprido, assinale a alternativa que apresenta o valor da corrente elétrica que produz um campo de intensidade próxima ao do campo magnético terrestre na região de São Paulo.

Considere a permeabilidade magnética do ar de 𝜇0= 4π×10⁻⁷ Tm/A.

As quatro equações fundamentais do eletromagnetismo de Maxwell podem explicar uma grande variedade de fenômenos físicos que são a base para o funcionamento de diversos equipamentos eletromagnéticos empregados no dia a dia, como motores elétricos, telefones e muitos outros.

A respeito das Equações de Maxwell (considerando a não presença de materiais dielétricos ou magnéticos), assinale a afirmativa INCORRETA.

Observe a figura abaixo:

Um feixe de partículas, carregadas negativamente e com diferentes velocidades penetra em uma região com dois campos perpendiculares entre si, um campo elétrico de módulo E = 10 V/m e um campo magnético de módulo B = 5 x 10² T, uniformes e constantes, e com direções e sentidos indicados na figura. Na outra extremidade dessa região existe um anteparo com um orifício que permite que somente partículas: que não tenham tido sua trajetória desviada o ultrapassem, como ilustrado na figura. Ao ultrapassar o anteparo, as partículas penetram uma outra região de campo magnético constante e uniforme (área cinza na figura), descrevendo uma trajetória circular de raio R = 1 cm. Usando o eixo de coordenadas da figura, calcule o módulo e o sentido do vetor do campo magnético, ao longo do eixo z, na região de área cinza, considerando o módulo da carga de cada partícula q =1,6 x 10¹⁹ C, e massa de cada partícula m = 1,8 x 10^-31 Kg e assinale a opção correta.

Uma espira circular metálica está presa a um bloco feito de material isolante que comprime uma mola ideal, inicialmente impedida de se distender devido a uma trava. Quando liberada, a mola empurra o bloco, que, deslizando sobre uma superfície horizontal totalmente sem atrito, movimenta-se para a direita, fazendo com que a espira passe por dentro de uma região retangular R, onde atua o campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$ indicado na figura.

Por essa espira circulará uma corrente elétrica induzida no sentido horário apenas enquanto a espira estiver

Na figura a seguir são representados dois fios retilíneos muito longos sendo percorridos por correntes elétricas.

Um ponto P encontra-se próximo a esses fios. Considerando que a permeabilidade do meio é $\mu =4\pi .10^{-7}\frac{Tm}{A}$ e as distâncias mostradas na figura, o valor do campo magnético resultante em P é

Um alicate amperímetro mede a corrente no interior de fios. Vamos considerar a operação a partir da fem induzida pelo campo magnético variável produzido no interior de um enrolamento toroidal pela corrente elétrica variável no sistema AC no fio em cor preta no desenho abaixo (que cruza o toróide), que serve de modelo de instrumento. O enrolamento pode ser considerado um solenóide ideal, embora fechado, com área interna das espiras de 0,1cm² e 1000 voltas de fio constituindo o solenóide toroidal que tem raio médio de 4 cm.

Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Toroidal_InductorSimple_with_Axes.JPG

Para tornar o cálculo mais simples vamos considerar as simplificações:

1) que a corrente no fio de prova varia linearmente de 0 a 4A em um quarto do período da oscilação da corrente no sistema elétrico brasileiro, que tem frequência de 60Hz,

2) que o campo magnético no interior do toróide é constante e igual ao valor à 4 cm do fio (no centro do solenóide),

3) que a susceptibilidade magnética do material é equivalente do ar μ0 = 4π×10⁻⁷ H/m (os fios estão enrolados em um tubo toroidal fino com ar em seu interior).

Assinale a alternativa que identifica corretamente o maior valor do fluxo do campo magnético sobre o solenóide e o valor aproximado da fem induzida, em módulo, considerado esse modelo para o intervalo em que a corrente sobe linearmente de 0 (t = 0) ao valor máximo (t = T/4), consideradas as hipóteses descritas.

As linhas de campo magnético em torno de um fio condutor cilíndrico infinito, orientado verticalmente, que conduz uma corrente, são do tipo:

A figura ao lado representa um Campo Magnético perpendicular ao plano da página e um anel condutor situado no plano. O Fluxo magnético que atravessa o anel é crescente com o tempo e obedece à expressão ${\Phi }_B=4t^2+9t$, sendo que ${\Phi }_B$ é medido em miliwebers e t , em segundos.

O módulo da Força Eletromotriz induzida no anel, quando t = 3,0 s, e o sentido da corrente elétrica induzida são, respectivamente,

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:

De acordo com CRUZ, sobre a imantação, marcar C para as afirmativas Certas, E para as Erradas e, após, assinalar a alternativa que apresenta a sequência CORRETA:

(_) Somente os materiais ferromagnéticos podem ser imantados ou magnetizados.

(_) É o processo utilizado para obter um ímã a partir de um material ferromagnético.

(_) Pode ser realizada por atrito, por contato ou por corrente elétrica.

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

Abaixo estará descrito um experimento de física, de acordo com os seus conhecimentos, avalie e marque a alternativa CORRETA sobre qual conceito está sendo avaliado.

Mariana segura uma das extremidades de uma mola e Pedro a outra extremidade, eles irão empurrar a mola para frente e para trás rapidamente: