Questões de Concurso sobre Magnetismo

Uma espira retangular de 10 cm x 20 cm foi posicionada e mantida imóvel de forma que um campo magnético uniforme, de intensidade B=100 T, ficasse normal à área interna da espira, conforme figura a seguir. Neste caso, o valor da Força Eletromotriz Induzida nos terminais A e B da espira vale ____ V

Um projétil de dimensões desprezíveis carregado com uma carga elétrica negativa atinge com velocidade inicial v_o o orifício de uma câmara que possui em seu interior um campo magnético uniforme paralelo à sua trajetória, como mostra a figura abaixo. Qual orifício melhor representa a possibilidade de escape do projétil?

Analise a figura abaixo, em que se representa uma barra metálica, conectada em suas extremidades a dois trilhos condutores na posição vertical que permitem o movimento livre da barra, para cima e para baixo.

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Fonte: FUNCERN, 2017.

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A barra metálica possui comprimento L e massa m e o sistema encontra-se em uma região com campo magnético B uniforme e perpendicular ao plano formado pela barra e trilhos. A barra é solta do topo dos trilhos e, ao final destes, uma resistência elétrica R fecha o circuito elétrico.

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A equação que expressa a velocidade de descida da barra, sob as ações do campo gravitacional g e do campo magnético B, com uma velocidade uniforme v, é

A Lei de Gauss estabelece a relação entre o fluxo do campo elétrico através de uma superfície fechada com a carga elétrica que existe dentro do volume limitado por esta superfície. O fluxo elétrico através da superfície de uma carga pontual de 1,8 μ C que está no centro de uma superfície gaussiana cúbica de 55 cm de aresta é:

Em um experimento, um ímã percorre a trajetória reta AB, com velocidade constante, atravessando uma espira metálica conectada a um voltímetro, como mostra a Figura abaixo.

A voltagem indicada pelo voltímetro ao longo da trajetória do ímã é aproximadamente representada pelo seguinte gráfico:

Analise a figura que ilustra uma partícula eletrizada que penetra perpendicularmente em um local imerso em um campo magnético de intensidade B = 6T. Campos eletromagnéticos extremamente fortes como estes podem causar aquecimento ou choque. Quando a onda eletromagnética passa pelos tecidos do corpo, ela produz uma ligeira vibração nas moléculas eletricamente carregadas, e o ser humano pode literalmente aquecer significativamente com campos magnéticos de grande intensidade. Este campo é dividido em duas regiões, onde os seus sentidos são opostos, conforme é apresentado na figura.

A fim de que a partícula deixe o local com um ângulo de 30° , e considerando L = 30 cm e R = 10 cm onde R é o raio da trajetória da partícula na região onde existe um campo magnético, a eletrização da partícula e a intensidade do campo magnético que possui o sentido saindo do plano do papel devem ser, respectivamente:

A figura ilustra um ímã que se aproxima de um anel metálico fixo em um suporte isolante.

O movimento do ímã, no sentido do anel:

A figura a seguir mostra os sentidos corretos da corrente I_B nas bobinas da figura I, para que o campo magnético resultante na região da espira quadrada seja a soma dos campos de cada bobina e maior que zero.

A região do espaço na qual os imãs exercem força sobre os corpos é chamada de campo magnético. Esse campo pode ser representado geometricamente através de linhas imaginárias conhecidas como linhas de indução. Sabendo dessas informações, considere o imã em forma de barra no esquema abaixo:

Sabe-se que N e S apontam, respectivamente, as regiões Norte e Sul do imã. Se três pequenas bússolas, 1, 2 e 3, forem colocadas em repouso nas posições indicadas na figura acima, qual seria, respectivamente, a orientação de suas agulhas magnéticas nesse campo?

Uma partícula elétrica de carga unitária, dotada de massa e inicialmente parada, sofre a ação de um impulso, entrando imediatamente em uma região do espaço na qual o campo magnético é uniforme, passando a realizar um movimento no sistema de coordenadas XYZ, descrito pelas seguintes funções do tempo t:

$\{\begin{array}{c}x(t)=3sen(2t)\\ y(t)=8t\\ z(t)=3cos(2t)\end{array}$

Considerando todas as grandezas no Sistema Internacional de Unidades, o módulo do campo magnético é

Dado:

• impulso: 10.

Observação:

• despreze a força gravitacional.

Em um dado microscópio eletrônico, elétrons são acelerados e adquirem uma energia de 17,6 keV, formando um feixe.

Deseja-se mudar a direção do feixe colocando ao longo do caminho uma região de campo magnético uniforme. Esta região com campo tem comprimento L= 10mm ao longo da linha do feixe. Esta dimensão é pequena o suficiente para que o deslocamento do feixe seja desprezível dentro da região de campo, mas os elétrons adquirem uma velocidade transversal devido à força magnética tal que o feixe fica defletido de um ângulo $\theta$ .

Calcule o campo magnético necessário, nestas condições, para defletir o feixe de um ângulo de 0,1 rad. Considere que o ângulo seja pequeno o suficiente para usar a aproximação tan ($\theta$) ≈ $\theta$ .

São dados: a razão carga/massa do elétron = 1,76 x 10¹¹ C/kg,carga do elétron = 1,6 x 10^-19 C e $\sqrt{20}$ ≈ 4,5. Despreze efeitos relativísticos.

Uma espira ABCD está totalmente imersa em um campo magnético B, uniforme, de intensidade 0,50 T e direção perpendicular ao plano da espira, como mostra a figura.

O lado AB, de comprimento 20 cm, é móvel e se desloca com velocidade constante de 10 m/s, e R é um resistor de resistência R = 0,50 Ω. Nessas condições, devido ao movimento do lado AB da espira,

Entre as substâncias magnéticas, aquelas que ao serem colocadas próximas a um imã, cujo campo magnético é intenso, são repelidas por ambos os polos do imã, são classificadas como

Uma bobina de cobre é inserida em uma região de campo magnético uniforme, perpendicular ao plano da página e entrando nela, conforme representado na figura.

Para que uma corrente elétrica seja detectada na bobina representada na figura, é necessário que a bobina:

Uma espira circular com 10 cm de diâmetro, ao ser percorrida por uma corrente elétrica de 500 mA de intensidade, produz no seu centro um vetor campo magnético de intensidade igual a _____ .10^-6 T.

Obs. Utilize µ₀ = 4.10^-7 T.m/A

Um veículo de combate tem, como armamento principal, um canhão automático eletromagnético, o qual está municiado com 50 projéteis. Esse veículo se desloca em linha reta, inicialmente, em velocidade constante sobre um plano horizontal. Como o veículo está sem freio e descontrolado, um engenheiro sugeriu executar disparos a fim de reduzir a velocidade do veículo. Após realizar 10 disparos na mesma direção e no mesmo sentido da velocidade inicial do veículo, este passou a se deslocar com metade da velocidade inicial. Diante do exposto, a massa do veículo, em kg, é:

Dados:

• velocidade inicial do veículo: 20 m/s;

• velocidade do projétil ao sair do canhão: 800 m/s; e

• massa do projétil: 2 kg.

Observação:

• não há atrito entre o plano horizontal e o veículo.

Corrente elétrica produz campo magnético. Esta é uma das leis do eletromagnetismo conhecidas como Lei de Ampère. Para fios longos o campo magnético tem linhas de campo circulares, concêntricas ao fio e alicates que medem o campo magnético podem ser utilizados para medir a corrente em fios. Considere um alicate com raio com cerca de 4 cm posicionado sobre uma linha de campo magnético gerada por um fio que é percorrido por corrente de 1 A. A constante magnética do ar é semelhante à do vácuo, 4π x 10^-7 H/m. A intensidade do campo magnético que será medida pelo dispositivo será de:

Um fio fino é enrolado em torno de um prego e suas extremidades são ligadas aos pólos de uma bateria e de uma chave CH, conforme mostra a figura abaixo. Quando a chave CH é fechada, observa-se que o prego passa a atrair pequenos objetos de ferro. O conceito físico que melhor explica o fenômeno é:

O diagrama de linhas de campo elétrico gerado por esferas puntiformes carregadas eletricamente com cargas Q1 e Q2 é mostrado abaixo.

Com base nas informações fornecidas por este diagrama, conclui-se que as cargas Q1 e Q2 são