Questões de Concurso sobre Magnetismo

De acordo com Miguens (1996), a limitação no funcionamento regular das agulhas náuticas em altas latitudes é decorrente da variação da grandeza de forças da natureza. Essas forças que interferem no princípio de funcionamento das agulhas magnéticas e das agulhas giroscópicas são denominadas, respectivamente:

Analise os gráficos abaixo, produzidos na mesma escala, a partir das medições das magnetizações de dois materiais ferromagnéticos submetidos a um ciclo de histerese magnética.

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Fonte: FUNCERN, 2017

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De acordo com os gráficos, o material A, em relação ao material B, possui maior

Uma partícula localizada em um ponto P do vácuo, em uma região onde há um campo eletromagnético não uniforme, sofre a ação da força resultante Fe + Fm, em que Fe é a força elétrica e Fm é a força magnética. Desprezando a força gravitacional, pode-se afirmar que a força resultante sobre a partícula será nula se

A figura mostra um ímã cilíndrico uniforme e homogêneo e um anel metálico. O eixo do ímã, eixo x, é perpendicular ao plano do anel e passa pelo seu centro. Não haverá corrente induzida no anel se o ímã:

Uma partícula com carga elétrica penetra, ortogonalmente, num campo magnético uniforme com velocidade v no ponto cujas coordenadas (x,y) são (0,0) e sai do campo no ponto (0,3R). Durante a permanência no campo magnético, a componente x da velocidade da partícula, no instante t, é dada por:

Em 1861, o físico James Clerk Maxwell concebeu a ideia de “corrente de deslocamento”, acrescentando um termo à corrente elétrica já existente na lei de Ampère.

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Esse termo adicional possui dimensões de corrente elétrica e, no espaço livre, relaciona

Uma bobina é obtida, enrolando-se um fio na forma helicoidal, como ilustrado na figura. A configuração correta do campo magnético, no interior da bobina, se ela é percorrida por uma corrente elétrica contínua, no sentido indicado, é

Dois fios estão dispostos a uma certa distância e equidistante a eles está um detector de campo magnético, na linha horizontal que os liga.

Nota-se que, quando o fio 1 e o fio 2 são percorridos por uma corrente elétrica vertical para cima, o detector acusa um campo magnético resultante entrando no plano da mesa (desconsidere influências de outros campos magnéticos).

Desse experimento, são feitas as seguintes afirmativas:

I. A intensidade da corrente que atravessa o fio 1 é maior que a do fio 2.

II. Para que o detector não acuse campo magnético naquele ponto, é preciso inverter o sentido de uma das corrente elétricas.

III. Se o detector for movido para a direita, ainda entre os fios, poderá se obter um ponto cujo campo magnético seja nulo.

Estão corretas as afirmativas:

Sabemos que quando uma diferença de potencial é aplicada sobre um circuito há o surgimento de uma corrente elétrica induzida chamada força eletromotriz. A Lei de Faraday relaciona a força eletromotriz ε induzida na espira com a taxa de variação do fluxo magnético através desta espira. O fluxo magnético de uma espira quadrada de 2 cm de lado, colocada perpendicularmente às linhas de um campo magnético uniforme de intensidade 2 T, é:

Uma espira quadrada de 20cm de lado é posta para girar com velocidade angular constante em torno de seu eixo (conforme diagrama, em torno do eixo z). Na região há apenas o campo magnético da Terra, uniforme e de intensidade 20 μT (microtesla, μ = 10^-6) na direção x do sistema de eixos. Assim, área exposta ao campo magnético evolui segundo A = 0,04 sin(ωt) [m²].

Figura: Aro quadrado girando em torno do eixo z, o campo magnético local (terrestre) é uniforme e no sistema de eixos adota está na direção x.

Assinale a alternativa que apresenta qual deve ser a frequência angular da rotação do aro para que a tensão de pico na espira seja 1V:

Baseando-se nos estudos de Michael Faraday, Maxwell unificou, em 1864, todos os fenômenos elétricos e magnéticos observáveis em um trabalho que estabeleceu conexões entre as várias teorias da época, derivando uma das mais elegantes teorias já formuladas. Maxwell demonstrou, com essa nova teoria, que todos os fenômenos elétricos e magnéticos poderiam ser descritos em apenas quatro equações, conhecidas atualmente como equações de Maxwell: as equações básicas para o eletromagnetismo, assim como a lei da gravitação universal e as três leis de Newton são fundamentais para a mecânica clássica. Diante do exposto, analise as afirmativas a seguir.

I. A Lei de Gauss para a eletricidade relaciona os campos elétricos e suas fontes, as cargas elétricas, e pode ser aplicada mesmo para campos elétricos variáveis com o tempo.

II. A Lei de Faraday descreve a relação entre um campo magnético e a corrente elétrica que o origina.

III. A Lei de Ampère descreve as características do campo elétrico originando um fluxo magnético variável.

IV. Na Lei de Gauss para o magnetismo, as linhas de campo magnético são contínuas, ao contrário das linhas de força de um campo elétrico que se originam em cargas elétricas positivas e terminam em cargas elétricas negativas.

Estão INCORRETAS apenas as afirmativas

Uma espira retangular está imersa em um campo magnético uniforme cuja intensidade é de 0,5 T. O fluxo do campo magnético através da espira quando a mesma forma um ângulo de 0º com as linhas desse campo, em Weber, será:

Uma partícula com carga elétrica Q = 4,8 . 10–19 C e massa M = 1,6$\sqrt{6}$ . 10^–26 kg entra perpendicularmente e com velocidade v = $\sqrt{6}$. 10³ m/s em um campo magnético constante com módulo B = 1T, entrando no plano da folha. A alternativa que melhor representa o movimento da partícula ao entrar no campo magnético é:

Numa região em que atua um campo magnético uniforme de intensidade 4,00T, é lançada uma partícula carregada com carga q = 2,00x10^-6C, se deslocando com uma velocidade constante de v = 4,00x10³m/s, perpendicular à direção do campo magnético. Ao entrar na região do campo, a partícula fica sujeita a uma força magnética que faz com que ela passe a descrever uma trajetória circular de raio 10,00 cm. O valor da massa dessa partícula e o sentido do movimento por ela adquirido no interior do campo são, respectivamente:

Ao ser lançada horizontalmente para a direita, uma partícula de massa desprezível e carga negativa movimenta-se com velocidade constante, em linha reta, no espaço entre duas placas planas, paralelas e horizontais, onde existe um campo elétrico e um campo magnético, ambos uniformes.

A partícula emerge da região sem alterações em seu vetor velocidade. Assinale a alternativa correta:

Os carregadores de bateria sem fio de smartphones, também conhecidos como carregadores wireless, são dispositivos compostos de bobina e ligados à rede elétrica, que carregam as baterias dos aparelhos apenas pela proximidade, através do fenômeno de indução eletromagnética. Para isso, o smartphone deve ser apto à referida tecnologia, ou seja, também possuir uma bobina, para que nela surja uma força eletromotriz induzida que carregará a bateria.

Se na bobina de um carregador (indutora), paralela e concêntrica com a bobina de um smartphone (induzida), passa uma corrente i = 2sen (4πt) , com t em segundos, o gráfico que melhor representa a força eletromotriz induzida (ε) na bobina do smartphone, em função do tempo (t) é

Em um campo magnético é colocada uma espira circular, perpendicular ao plano do campo, com 1 m² de área. Sabendo que a intensidade do campo diminui 4T/s e a intensidade da corrente elétrica que circula a espira é $\frac{1}{3}$ A, então, a resistência elétrica da espira é:

Dois longos fios paralelos estão dispostos a uma distância l um do outro e transportam correntes elétricas de mesma intensidade i em sentidos opostos, como ilustra a figura abaixo.

Nessa figura o ponto P é equidistante dos fios. Assim, o gráfico que melhor representa a intensidade do campo magnético resultante B, no ponto P, em função da abscissa x, é