Questões de Concurso sobre Magnetismo

Considere a configuração mostrada na figura em que dois fios de comprimento infinito passam pelos vértices A e B do triângulo isósceles de lado $L$. Por ambos os fios, passa uma corrente de ݅$i$ amperes entrando no plano da folha. Nesta situação, o vetor do campo magnético agindo no vértice P do quadrado, mostrado na figura, é dado por

A figura mostra (esquematicamente) como funciona o “espectrômetro de dampster”.

Numa região limitada há um campo magnético uniforme $\overrightarrow{B}$, perpendicular ao plano da figura, apontado para dentro. Quando partículas carregadas penetram nessa região perpendicularmente ao campo magnético $\overrightarrow{B}$, sua trajetória no interior do espectrômetro é um semicírculo.

Por meio de um dispositivo apropriado, fazem-se partículas carregadas penetrarem no espectrômetro com a mesma energia cinética.

Na tabela abaixo são dadas as características de três partículas, sendo $\ell$ o módulo da carga do elétron.

Sejam R_pr, R_d e R_α os raios dos semicírculos percorridos no interior do espectrômetro, respectivamente, pelo próton, pelo dêuteron e pela partícula α.

Esses raios são tais que

Pela Lei da Faraday, se a integral de linha do campo elétrico em torno de um caminho fechado for zero, então a taxa de variação do fluxo magnético através da área da superfície limitada por esse caminho será constante.

À medida que o ímã se aproxima da bobina, o amperímetro registra a presença de corrente elétrica no circuito.

Em relação às equações de Maxwell para o eletromagnetismo, assinale a opção correta.

De acordo com as propriedades dos ímãs, sabe-se que polos de mesmo nome se repelem e polos de nomes contrários se atraem. Se tivermos um imã próximo o suficiente de uma esfera metálica, conforme a figura a seguir, poderemos concluir que a esfera será

Por uma espira circular de raio r passa uma corrente i. Essa espira é colocada em uma superfície com um campo magnético uniforme B com perpendicular ao seu plano da espira. A força magnética que atua na espira é

A espectrometria de massas, representada na figura, a seguir, é uma técnica analítica muito usada para detectar e identificar moléculas de interesse por meio da medição da sua massa e da caracterização de sua estrutura química.

Na figura, os íons são acelerados pela diferença de potencial entre S e A, que entra na região em forma de um arco de circunferência, e que está sob a ação de um campo magnético B. Esses íons são defletidos em direção a uma emulsão fotográfica, o detector. Determine a razão q/m em função da diferença de potencial V com que as partículas são aceleradas, partindo da distância D entre a saída da fonte e o ponto de encontro com a chapa fotográfica, e do módulo do campo magnético B.

As quatro equações de Maxwell resumem as bases para a teoria clássica do eletromagnetismo. Essas equações são estruturadas por quatro leis: lei de Gauss para a eletricidade (que inclui a lei de Coulomb); lei de Gauss para o magnetismo; lei de Ampère-Maxwell; e lei de Faraday-Lenz, que ainda são complementadas pela lei de força de Lorentz.

Disponível em: <https://www.ufsm.br/cursos/graduacao/santa-maria/fisica/2020/02/21/leis-do-eletromagnetismo/>. Acesso em: 17 ago. 2022, com adaptações.

Em relação aos fundamentos da teoria clássica do eletromagnetismo, assinale a alternativa correta.

Quatro fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos, F1, F2, F3 e F4, são dispostos no espaço de modo que as suas seções transversais estão nos vértices de um quadrado de lado L, conforme representado no desenho abaixo. Os fios F1, F2, F3 e F4 são percorridos, respectivamente, pelas correntes i, i, 5i e 2i, com as direções e sentidos indicados no desenho. Considerando que a permeabilidade magnética do meio é μ, podemos afirmar que o módulo do campo magnético resultante no centro do quadrado é:

Convenção: corrente perpendicular ao plano do papel e saindo dele

corrente perpendicular ao plano do papel e entrando nele

Desenho Ilustrativo Fora de Escala

Uma partícula com massa m e carga q move-se com uma velocidade v e entra em uma região de campo magnético uniforme B, como mostrado na figura a seguir. A partícula atinge a parede localizada a uma distância d da entrada da fenda. Se a velocidade da partícula permanece a mesma, mas sua razão carga-massa dobra, qual será a distância da fenda de entrada para a parede que receberá o impacto?

Considerando-se que um condutor retilíneo infinito seja percorrido por uma corrente elétrica de 3 A e sabendo-se que a permeabilidade magnética do ar, onde se encontra o condutor, é de 4π × 10⁻⁷ T ∙ m ∙ A⁻¹, é correto concluir que o valor do módulo do campo magnético em um ponto situado a uma distância de 5 cm do condutor é

Dois fios condutores longos, AOB e COD, foram dispostos perpendicularmente um ao outro, cruzando no ponto O. Se pelos fios AOB e COD fluem correntes i₁ e i₂, respectivamente, então a magnitude do campo magnético em um ponto P, a uma distância a do ponto O, em uma direção perpendicular ao plano ABCD será de

Uma espira retangular, de lados a e b, é feita de um metal de resistividade ρ e área transversal S. Ela se encontra na posição horizontal e será atravessada por um campo magnético vertical B cuja intensidade, em função do tempo, está mostrada no gráfico.

A intensidade da corrente elétrica induzida na espira, em cada intervalo de tempo destacado e em função dos dados fornecidos, será

Todas as propriedades e as características magnéticas dos materiais podem ser vinculadas unicamente ao movimento dos elétrons ao redor do núcleo atômico.

A componente elétrica de um feixe de luz polarizada é descrita pela equação E_y = (6,00 V/m)sen[(1,00 x 10⁶ m⁻¹)z + ѡt], onde z representa uma posição no eixo cartesiano z, ѡ representa a frequência angular da radiação e t representa um instante de tempo. Então, uma possível expressão para a componente do campo magnético da onda é:

Um solenoide ideal de comprimento 2 m é percorrido por uma corrente elétrica de 2 A. Se o campo magnético produzido no centro do solenoide for de 2π mT, é correto afirmar que o solenoide apresentará

Use 4π.10^-7 Tm/A para a constante de permeabilidade do vácuo.

A respeito das propriedades magnéticas da matéria, assinale a opção correta.

Considere um arranjo experimental, representado na figura, em que um ímã pode se movimentar ao longo das retas $\overline{AB}$ ou $\overline{A^{\prime }{B}^{\prime }}$, sempre com velocidade constante ($v$ $\ll$ $c$). Uma espira retangular de auto-indutância desprezível é posicionada perpendicularmente a $\overline{AB}$. Pelo centro da espira, o ponto $P$, passam as retas $\overline{AB}$ e $\overline{A^{\prime }{B}^{\prime }}$. A corrente elétrica na espira, observada desde a perspectiva de um observador no ponto $A$, é positiva, por convenção, se estiver no sentido horário. O polo norte do ímã sempre aponta ou para $A$ ou para $A^{\prime }$.

A respeito da situação física descrita, são feitas as seguintes afirmações:

I. Quando o ímã se desloca de $A$ para $P$, a corrente na espira é negativa.

II. No momento em que o centro do ímã passa pelo ponto $P$, a corrente na espira é zero.

III. Durante a passagem do ímã de $A$ para $B$, haverá dois picos de corrente medidos.

IV. Quando o ímã passa por $\overline{A^{\prime }{B}^{\prime }}$, a corrente máxima na espira é maior do que a corrente máxima quando o ímã passa por $\overline{AB}$ .

Das afirmações I a IV, acima destacadas, estão corretas

A figura a) mostra dois fios condutores, paralelos, separados por uma distância 2d no qual passa em cada um, uma corrente elétrica de mesmo valor e identificadas por i_e e i_d, que representa corrente no fio da esquerda e no fio da direita, respectivamente.

Um fio condutor foi colocado acima dos dois fios, a uma distância “d”, e paralelo ao plano formado pelos dois fios. A figura b) exibe uma visão frontal do esquema e mostra a direção e o sentido do vetor campo magnético resultante no ponto P.

Qual a direção e o sentido corretos para vetor campo magnético resultante no ponto P da figura b?