Questões de Eletromagnetismo (Física)

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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 :B: d2;

• massa da partícula: m;

d2d1;

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

  • A Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
  • B Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
  • C Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
  • D Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas
  • E Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas

A Lei de Ampère (Imagem relacionada à questão do Questões Estratégicas) explicita uma íntima relação entre a existência de uma corrente elétrica e o surgimento de um campo magnético. A respeito dessa lei, assinale a alternativa correta.

  • A É válida para qualquer curva c, desde que essa curva pertença a uma superfície que é atravessada por uma corrente alternada.
  • B É útil, no cálculo do campo magnético, semelhante à Lei de Gauss, em situações com elevado nível de simetria.
  • C Tem utilidade somente em situações nas quais os condutores são curtos o suficiente para caberem na superfície em estudo.
  • D É válida somente para situações em que o componente senoidal da corrente é constante ao longo da curva c.
  • E É um caso especial da Lei de Gauss em que as cargas elétricas são análogas a monopolos magnéticos.

Hoje em dia, raramente aparece nos livros didáticos a força de ampère entre elementos de corrente. Em vez disso, utiliza-se normalmente do conceito do “campo magnético” para explicar as interações magnéticas, eletromagnéticas e eletrodinâmicas.

ASSIS, A. K. T; CHAIB, J. P. M. C. Eletrodinâmica de ampère. Campinas: Ed. Unicamp, 2011, com adaptações.

No que se refere à teoria física de ação a distância para o eletromagnetismo, é correto afirmar que o campo magnético é

  • A o resultado da interação entre polos magnéticos diferentes, tal como o campo elétrico, que é o resultado da interação de cargas elétricas diferentes.
  • B um modelo criado no interesse de facilitar a análise matemática de fenômenos de ação a distância, que ocorrem pelo deslocamento de cargas no espaço.
  • C o resultado da ação a distância entre cargas elétricas e polos magnéticos.
  • D uma entidade física que surge sempre que cargas elétricas ou polos magnéticos exercem influência em uma região do espaço.
  • E uma deformação no espaço-tempo causada pela existência de monopolos magnéticos na região em estudo.
A Lei de Lenz estabelece que a força eletromotriz induzida em um circuito fechado será oposta ou terá tendência a se opor à variação do fluxo magnético que a produz. Acerca da teoria física que envolve a Lei de Lenz, assinale a alternativa correta.
  • A A corrente induzida por um ímã que atravessa uma espira com velocidade constante será oposta à variação do fluxo magnético que a produz.
  • B A corrente induzida por um ímã que atravessa uma espira é proporcional ao quadrado da velocidade do ímã.
  • C O fluxo magnético no interior da espira é o agente responsável pela indução da corrente ao longo do circuito.
  • D A interação entre as linhas do campo magnético do ímã e as linhas do campo magnético da Terra, que atravessam a espira, é o que vai acarretar uma corrente induzida ao longo do circuito.
  • E A variação do fluxo magnético no interior da espira decorre do campo magnético do ímã que, mesmo parado, provoca o surgimento de uma corrente induzida.

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O circuito gerador de corrente elétrica alternada, representado na figura, consiste em dez voltas de um fio de cobre, formando uma bobina de área 0,1 m2 . O campo magnético externo equivale a 0,5 T, e a frequência de rotação é igual a 60/π Hz. Com base no exposto, assinale a alternativa que indica o valor da força eletromotriz máxima induzida. 

  • A 60 V
  • B 90 V
  • C 110 V
  • D 120 V
  • E 160 V