Questões de Concurso sobre Magnetismo

Um transformador possui 25 espiras no primário e 400 espiras no secundário. O primário do transformador é ligado em uma rede alternada de 120 V, sendo percorrido por uma corrente elétrica máxima de 4,0 A. Considerando o transformador ideal, a tensão e a intensidade máxima da corrente elétrica que pode se obter no secundário são, respectivamente, iguais a

O silício (Si) é o principal elemento semicondutor conhecido. Para aplicações práticas, os semicondutores devem ser dopados, ou seja, alguns poucos átomos da rede cristalina original do material devem ser removidos e adicionados outros átomos de elementos químicos diferentes, com a finalidade de introduzir elétrons adicionais (semicondutor dopado tipo n) e lacunas ou buracos adicionais (semicondutor dopado tipo p). A inclusão do elemento Alumínio (Al) na matriz de silício (Si) torna o material semicondutor __________, enquanto que a inclusão do elemento Fósforo (P) como dopante na matriz de Silício (Si) torna o material semicondutor ___________.

Assinale a alternativa na qual se encontram os itens que completam corretamente as lacunas acima.

A ressonância magnética é um método moderno de diagnóstico que fornece imagens em duas ou três dimensões de diferentes planos do órgão inspecionado, que utiliza um forte campo magnético e ondas para a obtenção dessas imagens.

A possibilidade de realizar exames de ressonância magnética, inclusive em gestantes, deve-se ao fato de, além de não serem invasivos, as ondas por eles emitidas terem frequências próximas às das ondas

Um fio condutor de comprimento L = 2m desliza sobre dois fios condutores paralelos, conforme a figura abaixo. Um campo magnético com módulo B = 0,5T aponta na direção vertical e passa através do circuito formado pelos fios condutores. Uma corrente elétrica i = 6A é medida pelo amperímetro ligado ao circuito. O módulo da força magnética sobre o fio condutor deslizante é igual a:

A figura a seguir mostra uma região delimitada em cujo interior há um campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$ perpendicular ao plano da figura e apontando para dentro.

Uma partícula de massa m carregada com uma carga elétrica q penetra nessa região com uma velocidade $\overrightarrow{V_0}$ perpendicular ao campo magnético. Ela descreve uma trajetória semicircular e vai se chocar com a parede que delimita a região a uma distância d do ponto de entrada.

A esse respeito, assinale V para a afirmativa verdadeira e F para a falsa.

( ) A energia cinética da partícula se mantém constante enquanto ela descreve sua trajetória semicircular.

( ) A distância d é igual a $\frac{m\left|\overrightarrow{V_0}\right|}{q\left|\overrightarrow{B}\right|}.$

( ) O módulo da variação do momento linear da partícula entre o instante em que penetra na região e o instante em que se choca com a parede que a delimita é nulo.

As afirmativas são, respectivamente,

Considere uma partícula de carga 4,0 x 10^-17 C e massa 2,0 x 10^-26 kg que penetra, ortogonalmente, numa região de um campo magnético uniforme de intensidade 1,0 x 10^-3 T, com velocidade de 1,0 x 10⁴ m/s. O raio da órbita descrita por essa partícula e o período de seu movimento são, respectivamente:

Elétrons com energia cinética inicial de 2 MeV são injetados em um dispositivo (bétatron) que os acelera em uma trajetória circular perpendicular a um campo magnético cujo fluxo varia a uma taxa de 1 000 Wb/s. Assinale a energia cinética final alcançada pelos elétrons após 500 000 revoluções.

Duas esferas de raios r₁ e r₂, separadas por uma distância grande em relação aos raios das esferas, possuem cargas q₁ e q₂, respectivamente. As esferas são, então, conectadas por um fio.

Duas Cargas puntiformes idênticas, q₁=q₂=q, movem-se em um Campo magnético B com movimentos retilíneos uniformes de velocidades respectivamente v₁ e v₂. O ângulo entre v₁ e B é $\frac{\pi }{6}$, o ângulo entre v₂ e B é $\frac{\pi }{3}$ e a intensidade da força magnética sobre as cargas é a mesma. Nessas condições, qual o valor de $\frac{|v_1|}{|v_2|}$ ?

A figura a seguir ilustra uma espira circular de centro em C por onde flui uma corrente estacionária $i$. Na figura também estão indicados o eixo perpendicular ao plano da espira que passa pelo seu centro, eixo Z e dois pontos desse eixo, P e Q, equidistantes do centro C da espira, assim como o sentido da corrente $i$.

Sobre os respectivos campos magnéticos criados por essa espira de corrente nos pontos P e Q, assinale a afirmativa correta.

No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétron gira em torno do núcleo, descrevendo uma trajetória circular de raio R = 5,1 x 10^-11 m com frequência f = 6,8 x 10¹⁵ hertz. Sabe-se que o elétron em movimento equivale a uma corrente elétrica de intensidade i e, no centro do átomo, ele estabelece um campo magnético de módulo B. Considerando a carga do elétron igual a 1,6 x 10^-19 C e a permeabilidade magnética do vácuo igual a μ_o = 4π x 10^-7 N/A², a intensidade de i e o módulo de B no centro do átomo de hidrogênio valem, respectivamente,

De forma empírica, Michael Faraday revolucionou a comunidade industrial de sua época, demonstrando para o mundo o fenômeno da indução eletromagnética. Sobre a lei de Faraday, marque a alternativa CORRETA.

Coloca-se um ímã natural nas proximidades de um anel condutor. Considere as proposições:

I. O sentido da corrente induzida no anel é independente da aproximação ou afastamento do ímã em relação ao anel.

II. Se não houver movimento relativo entre o ímã e o anel, haverá fluxo magnético através do anel, mas não corrente induzida.

III. Se existir movimento relativo entre o ímã e o anel, haverá variação do fluxo magnético através do anel e corrente induzida.

Assinale a alternativa em que todas (a)s afirmativa(s) está(ão) CORRETA(S):

Uma partícula de carga positiva +Q penetra numa região de comprimento d₁ sujeita a um campo magnético de baixa intensidade e ortogonal ao plano da figura acima. Em seguida, penetra numa região de comprimento d₂, onde não existe campo magnético. Ao longo das regiões de comprimento d₁ e d₂, a partícula percorre a trajetória indicada pela linha tracejada da figura acima. Dadas as informações a seguir, a distância a, indicada na figura entre a origem e o ponto de passagem da partícula pelo eixo Y, é aproximadamente:

Dados:

• velocidade inicial da partícula: ortogonal ao eixo Y e de módulo $v$ ;

• módulo do campo magnético da região: B;

• distância entre o fim da região do campo magnético e o eixo Y:d₂;

• massa da partícula: $m$ ;

• d₂ ≫ d₁ ;

• deslocamento vertical da partícula dentro da região magnetizada << d₁ .

Com o objetivo de ilustrar situações nas quais se obtém uma corrente induzida em uma bobina, são feitas cinco atividades utilizando um ímã, uma bobina e um microamperímetro.

Atividade 1: girar o ímã em torno do eixo X.

Atividade 2: girar o ímã em torno do eixo Y.

Atividade 3: mover o ímã e a bobina ao longo do eixo X, com mesma velocidade.

Atividade 4: mover o ímã e a bobina ao longo do eixo X com mesma aceleração.

Atividade 5: mover o ímã e a bobina ao longo do eixo z com mesma velocidade.

O microamperímetro indica a passagem de uma corrente apenas na atividade

As bússolas, instrumentos de orientação cuja invenção é atribuída à China do século I a.C., são utilizadas até hoje em diversas situações.

Sobre as bússolas, é correto afirmar que

Observe a figura abaixo.

Uma espira circular de raio R = 5cm é percorrida por uma corrente i . A uma distância de 15cm do centro dessa espira, encontram-se dois condutores retilíneos infinitamente longos, que são percorridos por uma corrente i1 , conforme a figura acima . Calcule a razão entre as correntes i₁/i para que se anule o campo de indução magnética no centro da espira e assinale a opção correta.

Dois condutores paralelos extensos são percorridos por correntes de intensidade i₁= 3 A e i₂= 7 A. Sabendo-se que a distância entre os centros dos dois condutores é de 15 cm, qual a intensidade da força magnética por unidade de comprimento entre eles, em μN/m?

Adote: μ₀ = 4$\pi$ . 10^-7 . $\frac{T.m}{A}$