Questões de Concurso sobre Magnetismo

Uma barra metálica gira com velocidade angular constante ω sobre um de seus extremos que permanece fixo. A barra está no campo magnético da Terra. A rotação ocorre em uma região onde a componente do campo magnético da Terra é perpendicular ao plano de rotação da barra e seu módulo é de 5x10^-5 T. Se a barra possui 1,0 m de comprimento e sua velocidade angular é de 4π rad/s, é correto afirmar que a diferença de potencial entre os extremos da barra é aproximadamente:

Analise a figura abaixo.

A figura acima mostra uma espira retangular, de lados a= 40 cm e b=20 cm, no instante t=0. Considere que a espira se move com velocidade v=S,0 cm/s, para a esquerda, perpendicularmente a um campo magnético uniforme de indução, 8=2,0 T. Sabendo que a espira tem uma resistência de 20 Ω, qual é a intensidade, em ampere, da corrente elétrica na espira em t= 3,0 s?

Para um indutor e um capacitor conectados em série, a equação que descreve o movimento da carga é

$L\frac{d^{2}Q}{d{t}^2}+\frac{1}{C}Q=0,$

onde L é a indutância, C a capacitância e Q é a carga. Uma equação análoga pode ser escrita para um oscilador harmônico com posição x, massa m e constante de mola k. Quais são os análogos mecânicos de L, C e Q, respectivamente?

Uma partícula de carga não nula q e massa m>0 é lançada num campo magnético constante B não nulo, no espaço Oxyz. O campo é paralelo ao eixo Oz e a partícula é lançada de um ponto p₀ da esfera de centro (0,0,0) e raio R₀> 0, com velocidade v₀. Como é usual, considere como polos norte e sul da esfera respectivamente os pontos (0,0,R₀) e (0,0,-R_o), ficando assim determinados seu equador, seus paralelos e seus meridianos. Seja A(p₀) o conjunto das velocidades v₀ não nulas tangentes à esfera no ponto p_o para as quais a partícula descreverá um movimento circular uniforme sobre essa esfera, então:

No Ensino Fundamental, ao se trabalhar a temática “magnetismo” espera-se que os alunos construam um conjunto de saberes e conhecimentos relacionados às Ciências Naturais, que lhes permitam ser capazes de:

As equações de Maxwell descrevem como cargas e correntes dão origem a campos elétricos e magnéticos. Essas equações são dadas, em sua forma diferencial, pelas seguintes equações:

1. $\overrightarrow{\nabla }$ . $\overrightarrow{E}$ = ρ/ ε₀

_2. $\overrightarrow{\nabla }$ . $\overrightarrow{B}$ = 0

_3. $\overrightarrow{\nabla }$$X$$\overrightarrow{E}$ = - $\frac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}$

4. $\overrightarrow{\nabla }$$X\overrightarrow{B}$ = μ₀ ε₀ $\frac{\partial \overrightarrow{E}}{\partial t}$ + μ₀ $\overrightarrow{J}$

Em relação às equações acima, é CORRETO afirmar:

Sobre a Constante de Planck (h) assinale a alternativa CORRETA:

Considere três fios condutores longos conduzindo correntes iguais a i, separados por uma distância d um do outro, conforme a figura a seguir. A força magnética resultante, por unidade de comprimento, que age no fio C (à direita) é

Considere duas espiras concêntricas, conforme a figura a seguir. A espira externa A é alimentada por uma fonte de tensão que gera uma corrente no sentido horário que, por sua vez, aumenta de intensidade com o tempo. A segunda espira B é ligada a um resistor R (conforme a figura). O sentido da corrente e do campo magnético gerado por indução na segunda bobina B é representado pela figura (Convenção: x – entrando no plano do papel e • significa saindo do plano do papel)

Suponha‐se que o fluxo magnético ($\varphi$ ) através de um solenoide, de comprimento L e raio R, possua um total de N espiras, por onde passa uma corrente elétrica I. Nesse caso, o fluxo magnético será expresso por $\varphi =\frac{{\mu }_{o.I.\pi }}{L}$ , (N.R)² onde $\mu$_o é a permeabilidade magnética do vácuo.

Os antigos televisores usam um tubo de raios catódicos (também conhecido pelo acrônimo CRT, derivado da expressão inglesa cathode ray tube), um tipo de válvula termiônica contendo um ou mais canhões de elétrons e um écran fluorescente, utilizado para ver as imagens formadas. Foi com um tubo de raios catódicos que o físico inglês J. J. Thomson (1856-1940) verificou a existência do elétron em 1897. Considere a situação na qual, num tubo CRT de um televisor, o campo magnético produzido tenha intensidade de 80,0 mT. Para um elétron cuja carga vale −1,60 × 10^-19C, que se move com velocidade de 7,00 × 10⁶m/s e sem a informação da direção do campo magnético produzido pelo tubo CRT, podemos afirmar que a menor e a maior intensidade (em valor absoluto) da força sobre o elétron, devida a este campo magnético, valem, respectivamente:

O campo magnético em uma região vazia do espaço, longe de cargas e correntes, é dado por

$(t)=B_0\cos (Kz-\omega t)$

Sabendo que a componente do campo elétrico E_z é nula, podemos dizer que a componente do campo elétrico E_x é

O campo magnético pode ser definido pela medida da força que o campo exerce sobre o movimento das partículas de carga, tal como um elétron. A representação visual do Campo Magnético é feita através de Linhas de Campo Magnético, também conhecidas por Linhas de Indução Magnética ou ainda por Linhas de Fluxo Magnético, que são linhas envoltórias imaginárias. Quanto às características das Linhas de Campo Magnético, quais das seguintes são verdadeiras?

Em 1600, William Gilbert relatou, em sua obra De Magnete, que, segundo suas deduções, a Terra se comportava como um grande ímã. Afirmou que a posição da agulha estava relacionada com a inclinação magnética do planeta. Todavia, supõe-se que os chineses tenham sido os primeiros a notar que um ímã, ao ser colocado em um local que permite a ele livre movimento, aponta sempre para dois polos: um lado aponta em direção ao Norte e o outro, por sua vez, para o Sul. Tal característica resultou, posteriormente, na bússola.

_{Internet: https://sobrefisica.wordpress.com (com adaptações).}

Tendo o texto acima como referência inicial, assinale a alternativa correta acerca dos fenômenos relacionados ao magnetismo.

Analise as afirmativas abaixo sobre campo magnético e assinale a opção INCORRETA.

Um material paramagnético com susceptibilidade magnética de $\mathrm{X}$_m = 0,48 é colocado em uma região do espaço contendo um campo magnético externo.

Qual é a permeabilidade magnética desse material?

Dado

$\mu$₀ = 1,26 x 10^-6 N/A²

Considere que o campo elétrico de uma onda eletromagnética se propagando no vácuo é dado por: Ex = Ez = 0 E_y = 20cos (3π x 10⁸t - $\frac{2\pi }{3}$x) . Em relação a um referencial dextrógiro, a direção de propagação da onda e a direção do campo magnético são respectivamente:

Um capacitor plano, composto por duas placas metálicas paralelas, de área A separadas por uma distância d, é conectado a uma bateria, conforme indicado na figura a seguir:

Podemos afirmar que, se o circuito for fechado:

I. Será estabelecido um campo eletrostático com o vetor campo elétrico apontando para a esquerda.

II. A capacitância eletrostática do capacitor é inversamente proporcional à distância d entre as placas.

III. A capacitância eletrostática do capacitor é diretamente proporcional à área A das placas.

IV. A intensidade do campo eletrostático entre as placas dependerá do dielétrico entre elas e será maior se o dielétrico for o vácuo.

Assinale a alternativa correta:

Uma barra metálica MN está em movimento com velocidade $\overrightarrow{v}$ na região em que existe um campo magnético $\overrightarrow{B}$ perpendicular ao seu movimento, conforme mostra a figura ao lado.

Sobre a situação descrita acima, são feitas as seguintes afirmações:

I. A barra ficará polarizada como uma pilha, com polo positivo no extremo M e polo negativo no extremo N.

II. O campo $\overrightarrow{B}$ também terá seu sentido invertido, se o sentido do movimento da barra for invertido.

III. Uma corrente no circuito no sentido de M para N será induzida, considerando o sentido convencional de corrente, se a barra for ligada a um circuito.

IV. A barra ficará polarizada como uma pilha, com polo negativo no extremo M e polo positivo no extremo N.

De acordo com as afirmativas, conclui-se que estão corretas apenas

Pelo princípio de indução de Faraday, considerando uma espira fechada produzida com material condutor de eletricidade e que esteja submetida a uma variação de fluxo magnético, surgirá uma força eletromotriz induzida que provocará uma corrente elétrica na espira.

Esse princípio é fundamental para a energia elétrica que é distribuída no mundo e, no caso do Brasil, que tem a energia oriunda das usinas hidrelétricas como uma das principais fontes. Entretanto, um dos problemas que surge em todos os sistemas onde existem campos magnéticos e condutores é a Corrente de Foucault.

Com relação aos assuntos abordados anteriormente, analise as seguintes afirmações:

I. A forma diferencial da Lei da indução de Faraday pode ser escrita como $rot\overrightarrow{E}$ $=-\frac{\partial \overrightarrow{B}}{\partial t}$ e, a partir dessa equação, podemos estabelecer que um campo magnético $\overrightarrow{B}$ , variável com o tempo, produz um campo elétrico $\overrightarrow{E}$ estático.

II. As correntes de Foucault são responsáveis por boa parte da perda de energia em todos os sistemas geradores de energia elétrica, e, em transformadores elétricos utiliza-se a construção dos núcleos em forma laminar na tentativa de reduzir essas correntes.

III. A partir da lei de indução de Faraday, H. Lenz analisou que o sentido da corrente induzida é aquele que gera um campo magnético que tende a se opor à variação do fluxo magnético através da espira.

IV. Os transformadores de alta tensão também sofrem os efeitos das correntes de Foucault; entretanto, por serem resfriados com líquidos, essas correntes podem ser desprezíveis em função da ionização das moléculas do líquido arrefecedor.

Considerando-se as afirmações acima, pode-se concluir que estão corretas apenas