Questões de Concurso sobre Magnetismo

Para que as cargas sejam aceleradas na direção da região de campo magnético, o potencial elétrico V₁ deve ser maior que o potencial elétrico V₂.

Analise as afirmativas abaixo sobre magnetismo abaixo.

1. No planeta Terra o polo norte magnético se encontra no polo sul geográfico e o polo sul magnético se encontra no polo norte geográfico.

2. Em um ímã, as linhas de indução partem do polo sul magnético e chegam no polo norte magnético.

3. As linhas de indução de um campo magnético são mais densas nas áreas próximas aos polos do ímã, onde a intensidade do campo magnético é maior.

Assinale a alternativa que indica todas as afirmativas corretas.

As auroras polares são fenômenos luminosos que ocorrem nas regiões próximas aos polos da Terra, resultantes da interação entre partículas carregadas do vento solar e o campo magnético terrestre. Ao penetrarem na magnetosfera, essas partículas (principalmente elétrons e prótons) são desviadas pelas linhas de campo e canalizadas para regiões próximas aos polos, onde colidem com moléculas da alta atmosfera, produzindo emissão de luz. Considere um próton do vento solar com velocidade de 400 km/s que fica sob a influência do campo magnético terrestre de 100 nT (nanotesla), de modo que o ângulo entre a direção da velocidade e do campo é igual a 30°. Assinale a alternativa correta que fornece o módulo da força magnética sobre o próton e o raio da trajetória circular instantânea: (Dados: carga do elétron e = 1,6 × 10^-19 C , massa do próton m_p = 1,67 × 10^-27 kg e sen 30° = 1/2 )

Um toroide é formado por 1200 espiras de fio condutores enrolados uniformemente sobre um núcleo de raio médio igual a 2,0 cm. Uma corrente contínua de 10 A percorre as espiras. Considerando que o toroide está no vácuo (μ₀ = 4π × 10⁻⁷ Tm/A), o valor aproximado do campo magnético no interior do toroide, próximo ao centro do núcleo, é:

Quando um feixe de fótons de alta energia atravessa um meio material, parte da radiação é atenuada devido a processos como efeito fotoelétrico, espalhamento Compton e produção de pares. Nem toda a energia removida do feixe é absorvida localmente; uma fração pode ser espalhada para fora do volume considerado. Considere um feixe de fótons monoenergético de 2 MeV incidindo sobre 5 cm de água. O coeficiente de atenuação linear da água para essa energia é μ = 0,09 cm^-1 . Sabendo que 50% da fração de fótons atenuada é efetivamente absorvida no meio, a energia média depositada por esses fótons absorvidos será igual a:

Uma barra metálica condutora xy, de resistência elétrica desprezível e comprimento de 50 cm, move-se com velocidade constante $\overrightarrow{V}$ sobre condutores ideais fechando o circuito elétrico. Perpendicularmente ao plano dos condutores tem-se um campo magnético uniforme ($\overrightarrow{B}$)de intensidade igual a 10^-2 T. Sabendo-se que o resistor ôhmico R tem valor de 5 Ω namperímetro ideal registra uma corrente elétrica de intensidade 0,25 mA, pode-se concluir, corretamente, que a barra se desloca com uma velocidade constante de intensidade igual a ______ m/s e que a corrente que circula no circuito apresenta sentido _____.

Em uma pesquisa sobre eletromagnetismo, um físico realiza um experimento com um fio condutor retilíneo, por onde passa uma corrente elétrica contínua (𝛪). O fio é colocado verticalmente, e uma bússola é posicionada próxima a ele, alinhada, inicialmente, com o campo magnético da Terra. À medida que a corrente no fio é aumentada, observa-se uma deflexão crescente da agulha da bússola. Considerando-se o comportamento da agulha, o campo magnético gerado pelo fio e os princípios do eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.

Considerando as diferenças entre os fenômenos de difração e dispersão de ondas, analise as afirmativas a seguir e assinale (V) para a verdadeira e (F) para a falsa.

( ) A difração se dá pela superposição de ondas monocromáticas, ou seja, de mesma frequência e mesma velocidade de propagação, mas com vetores de onda em diferentes direções, tendo, portanto, natureza espacial.

( ) A dispersão é um fenômeno temporal, que ocorre devido à superposição de ondas de diferentes frequências e que, para acontecer, necessita que o meio tenha índice de refração variável com a frequência.

( ) Um campo eletromagnético geral, dado pela superposição de ondas de diferentes frequências e diferentes direções de propagação, estará sujeita aos dois fenômenos ocorrendo simultaneamente.

As afirmativas são, respectivamente,

Examine a figura abaixo.

Um semicírculo metálico de massa m e raio R, submetido a uma aceleração da gravidade de módulo g, encontra-se pendurado pelas suas extremidades por dois suportes, conforme mostrado na figura acima. O semicírculo está submetido a um campo magnético de módulo B que atravessa perpendicularmente o seu plano no sentido indicado na figura. Determine o valor do módulo da corrente elétrica $i$ que deve ser gerada através do semicírculo para que não haja tensão mecânica nos suportes e assinale a opção correta.

Um fio retilíneo muito longo conduz uma corrente de 5,0 A. Qual é a intensidade do campo magnético a uma distância de 10 cm do fio?

Uma espira condutora quadrada encontra-se em uma região de campo magnético uniforme. O módulo do campo B pode estar aumentando ou diminuindo.

Nesse caso, a alternativa que mostra CORRETAMENTE o sentido da corrente induzida i na espira é:

A figura abaixo mostra um ímã permanente.

Na figura acima, a extremidade E corresponde ao polo Sul (S) e a extremidade D corresponde ao polo Norte (N). O ímã é, então, cortado ao meio.

Nesse caso, a alternativa que representa CORRETAMENTE as polaridades de cada um dos dois pedaços resultantes após o corte é:

Sobre campo magnético e força magnética, analise as afirmativas.

I. As linhas de campo magnético de um ímã têm origem no polo norte e terminam no polo sul (do mesmo ou de outro ímã).

II. Quando uma carga elétrica (q) que se move com velocidade (v) entra na região de um campo magnético (B), surge sobre ela uma força de origem magnética.

III. Para ângulos de 0° e 180°, entre o campo magnético e a velocidade da partícula, a força magnética é nula.

IV. Quando a velocidade de uma partícula carregada é perpendicular a um campo magnético uniforme, a partícula realizará uma trajetória helicoidal em um plano perpendicular ao campo magnético.

V. Uma partícula carregada tendo um vetor velocidade com uma componente paralela a um campo magnético uniforme desloca-se em uma trajetória circular.

Estão corretas as afirmativas

Deseja-se construir um fotômetro (dispositivo capaz de medir a intensidade luminosa) que será utilizado num ambiente iluminado por uma única fonte de 500 W, considerada puntiforme e de emissão uniforme em todas as direções. De acordo com a teoria eletromagnética, a razão entre o valor quadrático médio (rms) do campo elétrico, medido à distância de 5,0 metros, e o valor rms do campo magnético, medido a 1,0 metro dessa fonte, será (em 10⁸ m/s) de, aproximadamente: (Dados: a velocidade na luz no vácuo c = 3,0×10⁸ m/s)

Examine a figura abaixo.

Uma partícula de massa m e carga elétrica positiva q é lançada, no instante t₀=0, perpendicularmente no interior de um campo magnético uniforme B, percorrendo uma trajetória curvilínea de raio R. Assim, o módulo da componente em Y do vetor velocidade da partícula, no instante f igual a dois terços do período, vale:

Um fio condutor, retilíneo e extenso é percorrido por uma corrente elétrica i, constante e de intensidade igual a 2,0 A, conforme mostrado na figura a seguir. Nesta mesma figura são apresentados quatro pontos, w, x, y e z, e as distâncias destes pontos até o fio. Dentre as alternativas a seguir, assinale aquela que apresenta corretamente a intensidade e o sentido do vetor campo magnético presente no ponto. Considere o meio como sendo o vácuo e, assim, a permeabilidade magnética dada por

µ₀ = 4π . 10^-7T.m/A.

Uma partícula de carga q e massa m foi acelerada a partir do repouso por uma diferença de potencial V. Em seguida, ela penetrou pelo orifício X numa região de campo magnético constante de módulo B e saiu através do orifício Y, logo após ter percorrido a trajetória circular de raio R indicada na figura acima, Considere desprezíveis os efeitos gravitacionais e agora suponha que uma segunda partícula de carga 3q e massa 6m seja acelerada a partir do repouso pela mesma diferença de potencial V e, em seguida, penetre na região de campo magnético constante pelo mesmo orifício X. Para que a segunda partícula saia da região de campo magnético pelo orifício Y, após ter percorrido a mesma trajetória da primeira partícula, o módulo do campo magnético deve ser alterado para:

Uma partícula com carga elétrica q igual a -1,6.10^-19 C e massa igual a 9,1.10^-31 kg, penetra perpendicularmente numa região do espaço onde existe um campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$ , de módulo igual a 17.10^-5 T, com velocidade constante v de módulo igual a 6.10⁷ m/s. Após entrar nesta região, a partícula percorre uma trajetória circular entre os pontos A e C, equivalente a meia circunferência de raio R, conforme apresentado na figura. Determine o tempo gasto, aproximado, em segundos, para percorrer a trajetória entre os pontos A e C.

Admita π = 3.

Considere uma região no espaço onde existe um campo elétrico variável no tempo, dado por 𝐸 = 𝐸₀ sen(𝜔𝑡) 𝑧̂, sendo 𝐸₀ a amplitude do campo elétrico, 𝜔 a frequência angular e 𝑡 o tempo. De acordo com as equações de Maxwell, esse campo elétrico variável irá induzir um campo magnético também variável, dando origem a uma onda eletromagnética. Supondo que a onda eletromagnética se propague na direção + 𝑦 e que não haja cargas livres ou correntes na região, a expressão que descreve o campo magnético 𝐵 induzido nessa região é

Em uma região que possui um campo magnético de intensidade 𝑩 = 𝟐, 𝟕𝝅𝒙𝟏𝟎^−𝟖 T, um elétron se move com uma velocidade de 𝒗 = 𝟑𝒙𝟏𝟎^𝟑 m/s perpendicularmente à orientação do campo magnético. Desconsiderando a ação da força peso e a resistência do ar, qual será a distância percorrida por esse elétron após realizar 3 voltas completas?

(Dados: 𝒎_𝒆 = 𝟗𝒙𝟏𝟎^−𝟑𝟏 𝒌𝒈; 𝒒_𝒆 = −𝟏, 𝟔𝒙𝟏𝟎^−𝟏𝟗 𝑪).