Questões de Concurso sobre Magnetismo

Um fio cilíndrico de comprimento muito longo e de raio 2𝑅 tem sua base centrada na origem do referencial tridimensional, enquanto sua maior dimensão está orientada ao longo do eixo 𝑥 (ou versor $\hat{i}$). Adicionalmente, uma corrente constante de valor 9𝐼 percorre o fio no sentido negativo do eixo 𝑥.

Assumindo que o referencial tridimensional esteja orientado, para este problema, de acordo com as seguintes relações vetoriais $\hat{k}$ × $\hat{i}$ = $\hat{j}$; $\hat{j}$ x $\hat{k}$ = $\hat{i}$; $\hat{i}$ x $\hat{j}$ = $\hat{k}$, o vetor campo magnético ($\overrightarrow{B}$) no ponto de interesse 𝑨 = 0$\hat{i}$ - 4𝑅$\hat{j}$ + 0$\hat{k}$ é:

Ímãs permanentes e fios condutores percorridos por correntes elétricas produzem uma “perturbação” no espaço situado ao seu redor. Essa “perturbação” é denominada:

O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante $\overrightarrow{B}$, descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x. A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon.

A massa do íon medida por esse dispositivo será

Um transformador tem 550 espiras no primário e 1100 espiras no secundário. Sua tensão de primário é de 110V. Para calcular a tensão do secundário usa-se a fórmula:

Onde: .

A figura a seguir mostra uma espira condutora retangular de lados $a$ e $b$, localizada em uma região com um campo magnético uniforme$\overrightarrow{B}$ ortogonal ao plano da figura. A espira rotaciona com velocidade angular de módulo constante $\omega$ em torno de um eixo que passa pelo seu centro e é ortogonal a dois de seus lados, conforme indicado na figura. Considere que, no instante de tempo $t=0$, a espira está paralela ao plano da figura. A fem induzida na espira é

Uma partícula carregada ao entrar em um campo magnético percorre uma trajetória circular que pode ter o sentido horário ou anti-horário. Sobre a velocidade de movimento dessa partícula, pode-se afirmar que

Os aparelhos elétricos das nossas residências são construídos para funcionarem com tensões específicas. Quando a tensão fornecida pela rede de distribuição da fonte é diferente da tensão especificada pelos fabricantes dos aparelhos é necessário que exista um transformador de tensão. O transformador é um dispositivo que pode elevar ou rebaixar a tensão. Esse dispositivo consiste basicamente por um núcleo e duas bobinas, denominadas de primário e secundário. O rendimento nos transformadores é em torno de 98%, essa queda de potência ou energia da ordem de 2% deve-se aos seguintes fatores:

I. Aquecimento dos enrolamentos (Lei de Joule-Lenz).

II. Histerese magnética do núcleo que é fabricado com material paramagnético.

III. Correntes induzidas no núcleo ferromagnético que criam correntes de Foucault.

IV. Processos de magnetização que ocorrem no núcleo do transformador que é fabricado com material paramagnético.

Marque a alternativa que apresenta a sequência correta quanto às afirmações acima:

“Mais um passo acaba de ser dado rumo à descoberta dos fatores que influenciam no surgimento do Mal de Alzheimer. Pesquisadores do Reino Unido e do México encontraram no cérebro partículas tóxicas de poluição atmosférica associadas ao desenvolvimento de doenças neurodegenerativas.

O novo trabalho publicado pela Academia Nacional de Procedimentos Científicos dos Estados Unidos encontrou inúmeras esferas de magnetita ao examinar amostras do tecido cerebral de 37 pessoas, entre 3 e 92 anos, que vivem na Cidade do México e em Manchester, no Reino Unido. Os cientistas afirmam que ainda precisam de outras pesquisas para atestar causa e consequência entre as duas coisas, mas a descoberta de tantas partículas de material tóxico no cérebro chama a atenção.

A magnetita é um mineral magnético e pode aparecer de maneira natural no cérebro. No entanto, as partículas achadas pelos cientistas eram muito maiores e redondas – para cada partícula natural, eles registraram mais de 100 em forma de esfera. Isso sugere que tenham vindo de fora do corpo e se formado sob altas temperaturas. Ou seja, vindas da queima de combustíveis fósseis, como a poluição dos escapamentos de carros e chaminés de fábricas.”

(Disponível em: http://super.abril.com.br/saude/poluicao

atmosferica-pode-ser-uma-das-causas-do-alzheimer/.

Acesso em 07 mar 17.)

Sobre a magnetita, pode-se afirmar que ela possui:

A região (espaço) que envolve imã, na qual ele manifesta sua ação, diz-se que se estabelece um _____. Na eletrostática, cada ponto de um campo elétrico associa-se ao vetor _____. No campo magnético, a cada ponto associa-se a um vetor, chamado de vetor _____. A intensidade do vetor ______ é medida em uma unidade denominada ______.

Assinale a alternativa que preencha correta e respectivamente as lacunas

Uma linha infinita, carregada com densidade linear ρ_L = 25nC/m, está situada, no vácuo, sobre a reta x=-3, z=d. Calcule o campo E em componentes cartesianas no ponto P₁ (ρ = 4, φ = 60º e z = 2) e assinale a opção correta.

A lei de Gauss para campos magnéticos é um modo formal de dizer que monopólios magnéticos não existem. Para tal afirmação a equação:

Φ_B = $\oint$ $\overrightarrow{B}$ .d$\overrightarrow{A}$

É igual a:

Para um material ferromagnético:

Um loop condutor quadrado, no vácuo, tem lados de comprimento $l$ e está posicionado no plano z = 0 com o seu centro na origem. O loop conduz uma corrente elétrica de intensidade $l$ . A intensidade do campo magnético em qualquer ponto no eixo z pode ser dada por:

Observação: 𝜇0 representa a permeabilidade magnética do vácuo.

Cada uma das figuras (1, 2, 3 e 4) a seguir indica uma espira condutora ideal e o sentido da corrente elétrica (i) induzida na espira. Cada figura indica também um ímã, seus polos (N = polo norte e S = polo sul) e o vetor deslocamento de aproximação ou afastamento do ímã em relação à espira.

Assinale a alternativa que indica as figuras que estão corretas conforme as Leis de Faraday e Lenz.

Leia as afirmativas a seguir:

I. Segundo a lei de Lenz, qualquer corrente induzida tem um sentido tal que o campo magnético que ela gera se opõe à variação do fluxo magnético que a produziu. Matematicamente, a lei de Lenz é expressa pelo sinal negativo que aparece na expressão matemática da Lei de Faraday.

II. A mastigação é sem dúvida a função mais importante do sistema estomatognático, sendo a fase inicial do processo digestivo, que se inicia na boca. A mastigação é a desintegração dos alimentos consumidos pelo ser humano através de um processo exclusivamente químico. Nessa etapa do processo digestivo, as principais proteínas digestivas (como a Quiridina e a Ordina), que estão presentes na saliva, quebram a glicose em moléculas menores e mais facilmente digeríveis.

Marque a alternativa CORRETA:

Sobre uma bancada de um laboratório, foram dispostos um condutor retilíneo R e três espiras condutoras circulares A, B e C, conforme a disposição mostrada na figura a seguir.

Considere que:

1 – não há contato elétrico entre a espira B e o condutor R, todas as espiras estão tangentes à linha tracejada, o condutor retilíneo está perpendicular à linha tracejada e também sobre o centro da espira B;

2 – foram omitidas no desenho as fontes geradoras das correntes elétricas;

3 – adotou-se o sentido convencional da corrente elétrica;

4 – as correntes elétricas nas bobinas têm a mesma intensidade i e no condutor retilíneo tem a intensidade iR;

5 – o condutor retilíneo e as espiras são considerados ideais, coplanares e de espessuras desprezíveis.

Nas condições geométricas citadas acima, sem alterar os sentidos das correntes elétricas indicadas na figura e considerando somente as regiões no centro das espiras, se for ajustada somente a intensidade da corrente iR, em uma determinada relação de iR/i, será possível o campo magnético gerado por iR anular o campo gerado _______.

Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares de raios R₁ = 2$\pi$ m e R₂ = 4$\pi$ m são percorridas, respectivamente, por correntes de intensidades i₁ = 6 A e i ₂ = 8 A, conforme mostra o desenho.

A intensidade (módulo) do vetor indução magnética no centro das espiras “O” é

Dado: o meio é o vácuo e a permeabilidade magnética do vácuo µo = 4$\pi$ · 10^-7$\frac{T.m}{A}$

Desenho Ilustrativo - Fora de Escala

Dois fios condutores metálicos e paralelos, percorridos por uma corrente elétrica interagem entre si por meio de uma força magnética. A figura que representa essa interação é: