Física - Livro 3-161-164

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F
R
E
N
T
E
 2
161
14 FEI Uma espira condutora plana de área A = 0,5 m2
está animada de movimento de translação no inte-
rior de um campo de indução magnética uniforme,
de intensidade variável com o tempo de acordo com
a expressão B = 2t (Sistema Internacional). Sendo o
campo normal à espira, qual a força eletromotriz in-
duzida na espira?
15 UFU Uma espira quadrada de lados 0,10 m e resistên-
cia total 20 W está imersa em um campo magnético
orientado perpendicularmente ao plano de espira,
conforme figura a seguir.
A
B
O uxo magnético através da espira varia com o tem-
po de acordo com o seguinte gráco.
10
8
6
4
2
0
20
F
lu
x
o
 m
a
g
n
é
ti
c
o
 (
x
1
0
–
3
 W
b
)
0 5 10 15
–3
A partir dessas informações, é correto armar que:
A se o campo magnético varia apenas com o tempo,
o seu módulo no instante t = 1,6 ⋅ 10 2 s será igual
a 8 T.
 a força eletromotriz induzida entre os pontos A e
B, entre os instantes t = 0 s e t = 1,6 ⋅ 10 2 s, será
de 2 V.
C de acordo com a Lei de Lenz, a corrente elétrica
induzida na espira circulará de B para A.
 a corrente elétrica induzida na espira entre os ins-
tantes t = 0 s e t = 1,6 ⋅10 2 s será de 0,025 A.
16 FMABC No sistema figurado a seguir, a barra con-
dutora MN, de resistência desprezível, desloca-se
com velocidade constante v = 20 m/s, apoiada em
trilhos condutores, retos, paralelos e de resistên-
cia desprezível, puxada por um corpo de massa
m = 2 kg. Nas extremidades do trilho, está ligado
um gerador de força eletromotriz E e resistência in-
terna R. A aceleração da gravidade é g = 10 m/s2 e
o campo de indução magnética é B perpendicular
ao plano do sistema.
m
R = 1 Ω
E
+
−
L
 =
 1
,0
 m
M
N
B = 0,5 T

v

g
A força eletromotriz induzida na barra é:
A 12 V
 6 V
C 110 V
 50 V
 10 V
17 FMABC Retornar o enunciado precedente. A força ele
tromotriz E do gerador vale:
A 10 V
 20 V
C 30 V
 40 V
 50 V
18 UEM 2018 Em relação a fenômenos envolvendo ondas
eletromagnéticas e, portanto, Eletromagnetismo em
geral, assinale o que for correto.
01 A variação temporal de um campo magnético em
determinada região do espaço induz um campo
elétrico nessa mesma região.
02 A variação temporal de um campo elétrico em
determinada região do espaço induz um campo
magnético nessa mesma região.
04 Campos elétricos e campos magnéticos, propagan-
do-se pelo espaço devido a induções recíprocas
e incessantes, estão presentes em uma onda ele-
tromagnética.
08 A velocidade de propagação das ondas eletromag-
néticas depende de onde ela se propaga.
16 Ao incidir sobre uma placa metálica condutora, uma
onda eletromagnética pode transferir energia, mas
não pode transferir quantidade de movimento.
Soma:
19 ITA Na montagem da figura, A e B são enrolamentos
de fios condutores, G é um galvanômetro e N um nú-
cleo de ferro.
BA+
−
N
G
Ch
A Há uma corrente transitória em G, quando a cha-
ve Ch é fechada.
 Há corrente em G, enquanto Ch estiver fechada.
C Somente haverá corrente em G, quando Ch for
aberta.
 Nunca haverá corrente em G.
 Nenhuma das afirmações é correta.
FÍSICA Capítulo 9 Forças magnéticas e indução magnética162
20 ITA No circuito da figura, a barra metálica AB é móvel e
apoia-se num arame ABCD fixo e situado num plano ho-
rizontal. Existe um campo estático de indução magnética
cuja direção é vertical. A barra AB recebeu um impulso
e em seguida foi abandonada, de forma que, no instante
considerado, desloca-se da direita para esquerda.
C
D A
B
Podemos armar que:
A não há corrente elétrica no circuito e o movimento de
AB é uniforme até ser impedido mecanicamente.
 há corrente elétrica no sentido ADCB e o movimen-
to de AB é acelerado.
C há corrente elétrica no sentido ABCD e o movimen-
to de AB é retardado.
 há corrente elétrica no sentido ABCD e o movimen-
to de AB é acelerado.
 há corrente elétrica no sentido ADCB e o movimen-
to de AB é retardado.
21 Acafe 2018 Tasers são armas de eletrochoque que usam
uma corrente elétrica para imobilizar pessoas que este-
jam representando alguma ameaça a alguém ou à ordem
pública. O sistema interno da arma cria e trata a corren-
te elétrica que será descarregada por meio dos fios de
cobre. Capacitores, transformadores e baterias são peças
fundamentais nesse processo.
Fonte: Disponível em: <https://www.tecmundo.com.br/infografico/
12216-a-tecnologia-das-armas-taser-infografico-.htm>. Adaptada.
Acesso em: 03 de set. 2017.
Nesse sentido, assinale a alternativa correta que com-
pleta as lacunas das frases a seguir.
O Transformador é um equipamento elétrico que
tem seu princípio de funcionamento baseado na
. A bateria é uma fonte de ener-
gia que transforma energia em
energia elétrica. O capacitor é um dispositivo que ar-
mazena .
A Lei de Coulomb - térmica - campo magnético
 Lei de Lenz - luminosa - corrente elétrica
C Lei de Faraday - química - cargas elétricas
 Lei de Newton - magnética - resistência elétrica
22 Udesc 2017 Uma corrente elétrica é induzida em
um anel condutor que está no plano horizontal, e o
sentido de circulação dos portadores de corrente é
horário, quando vista de cima.
Com base nas informações, analise as proposições.
I. Um campo magnético constante aponta vertical-
mente para baixo.
II. Um campo magnético, cuja magnitude está au-
mentando, aponta verticalmente para cima.
III. Um campo magnético, cuja magnitude está au-
mentando, aponta verticalmente para baixo.
IV. Um campo magnético, cuja magnitude está dimi-
nuindo, aponta verticalmente para baixo.
V. Um campo magnético, cuja magnitude está dimi-
nuindo, aponta verticalmente para cima.
Assinale a alternativa correta.
A Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
 Somente as afirmativas III e V são verdadeiras.
C Somente a afirmativa I é verdadeira.
 Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras.
 Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
23 Efoa O transformador, esquematizado na figura a se-
guir, é um dispositivo que permite a elevação ou o
abaixamento da tensão fornecida, utilizando-se dos
princípios da indução eletromagnética. Observe a fi-
gura atentamente.
G
12 V
CC
1,0 A
10 espiras 100 espiras
A diferença de potencial no medidor G e a corrente
que ui através dele são, respectivamente:
A 120 V e 0,1 A.
 120 V e 10 A.
C 1,2 V e 1,0 A.
 0,0 V e 0,0 A.
 1,2 V e 10 A.
24 Mackenzie Com um fio metálico de comprimento
igual a 100 cm e de seção transversal de 1 mm2,
faz-se uma espira retangular de lados de 20 cm e
30 cm. A espira é colocada no campo de indução
magnética, cuja direção é perpendicular ao plano
da mesma e cuja intensidade varia na taxa constan-
te de 0,01 T⋅s
−1. Sendo a resistividade do fio metálico
igual a 2 ⋅ 10
−8 ohm·m, qual a potência dissipada na
espira, por efeito Joule?
25 Unicamp A figura a seguir representa um circuito con-
dutor fechado OPQR, imerso num campo de indução
magnética

B estático e uniforme, perpendicular ao
plano OPQR e penetrando no papel. Por meio da ma-
nivela M, põe-se o trecho OP a girar uniformemente,
mantendo-se os contatos elétricos em O e P. Esbo-
ce o gráfico da corrente elétrica induzida no circuito
OPQR, em função do tempo.
M
PO
R Q

B
F
R
E
N
T
E
 2
163
26 UFJF 2017 Um anel metálico cai verticalmente devido
ao seu peso em uma região de campo magnético
constante saindo perpendicularmente ao plano da fo-
lha, de acordo com a figura a seguir.
Assinale a alternativa CORRETA sobre a corrente in
duzida no anel.
A não existe corrente induzida no anel durante o per
curso da queda pois o campo é constante.
 a corrente induzida no anel é no sentido horário
quando o anel entra na região do campo.
C a corrente induzida no anel é no sentido anti horá
rio quando o anel entra na região do campo.
 existe uma corrente induzida durante todo o instan
te de queda devido a variação da posição do anel
em relação ao campo.
 existe uma corrente induzida somente quando o
anel encontra se totalmente imerso no campo.
27 Udesc 2018 (Adapt.) Na figura, a barra feita de materialcondutor desliza sem atrito, com velocidade constan-
te de 6,0 cm/s para a direita, sobre trilhos de material
também condutor, no plano horizontal. A barra partiu
da extremidade esquerda do trilho em t = 0 s. Nesta
região, há um campo magnético uniforme de intensi-
dade de 10-4 T, como mostra a figura.
Assinale a alternativa que corresponde ao valor ab-
soluto da tensão induzida, em microvolts, entre os
pontos C e D da barra.
A 600
 6000
C 0,060
 60
 0,60
28 ITA 2017 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
1000 Wb/s. Assinale a energia cinética final alcançada
pelos elétrons após 500 000 revoluções.
A 498 MeV
 500 MeV
C 502 MeV
 504 MeV
 506 MeV
29 Uerj 2018 A corrente elétrica no enrolamento primário
de um transformador corresponde a 10 A, enquanto
no enrolamento secundário corresponde a 20 A.
Sabendo que o enrolamento primário possui 1  200 espi-
ras, o número de espiras do enrolamento secundário é:
A 600
 1 200
C 2 400
 3 600
30 Uerj 2016 Em uma loja, a potência média máxima absor-
vida pelo enrolamento primário de um transformador
ideal é igual a 100 W. O enrolamento secundário desse
transformador, cuja tensão eficaz é igual a 5,0 V, for-
nece energia a um conjunto de aparelhos eletrônicos
ligados em paralelo. Nesse conjunto, a corrente em
cada aparelho corresponde a 0,1 A.
O número máximo de aparelhos que podem ser ali-
mentados nessas condições é de:
A 50  100 C 200  400
31 Dois trilhos paralelos, inclinados de θ em relação a
um plano horizontal, são condutores ideais. As extre
midades A e B dos trilhos são ligadas através de um
condutor também ideal.
C
D
A
B
θ
Plano
horizontal


B
Uma haste CD, de comprimento l, massa m e resis-
tência elétrica R, é abandonada a partir do repouso e
desliza sem atrito, mantendo-se sempre perpendicu-
lar aos trilhos. Existe, no local, um campo magnético
uniforme e perpendicular ao plano dos trilhos, como
mostra a gura. O campo de gravidade local tem
módulo igual a g. Determine o módulo da velocida-
de máxima atingida pela haste, admitindo-se que isto
ocorre antes de ela chegar aos extremos A e B. Des-
preze as inuências do ar.
32 Fuvest Um procedimento para estimar o campo mag
nético de um ímã baseia-se no movimento de uma
grande espira condutora E através desse campo. A
espira retangular E é abandonada à ação da gravidade
entre os polos do ímã de modo que, enquanto a espi-
ra cai, um de seus lados horizontais (apenas um) corta
perpendicularmente as linhas de campo. A corrente
elétrica induzida na espira gera uma força eletromag-
nética que se opõe a seu movimento de queda, de tal
forma que a espira termina atingindo uma velocidade V
constante. Essa velocidade é mantida enquanto esse
lado da espira estiver passando entre os polos do ímã.
FÍSICA Capítulo 9 Forças magnéticas e indução magnética164
A figura representa a configuração usada para medir o
campo magnético, uniforme e horizontal, criado entre
os polos do ímã.
E
B
b
g
V
Espira:
R
Dimensões do ímã:
L
As características da espira e do ímã estão apresen-
tadas na tabela Para a situação em que um dos lados
da espira alcança a velocidade constante V = 0,40 m/s
entre os polos do ímã, determine:
A a intensidade da força eletromagnética F, em N,
que age sobre a espira, de massa M, opondo-se à
gravidade no seu movimento de queda a uma ve-
locidade constante.
b o trabalho realizado pela força de gravidade por
unidade de tempo (potência), que é igual à potên-
cia P dissipada na espira, em watts.
C a intensidade da corrente elétrica i, em amperes,
que percorre a espira, de resistência R.
d o campo magnético B, em tesla, existente entre os
polos do ímã.
33 Fuvest Duas bobinas iguais, B1 e B2, com seus eixos
alinhados, são percorridas por uma mesma corrente
elétrica e produzem um campo magnético uniforme
no espaço entre elas. Nessa região, há uma espira,
na qual, quando o campo magnético varia, é induzi
da uma força eletromotriz ε, medida pelo voltímetro.
Quando a corrente I, que percorre as bobinas, varia
em função do tempo, como representado no Gráfico
A, mede-se εA = 1,0 V, para o instante t = 2 s.
Amperímetro
Gerador
B
2
B
1
Voltímetro
Espira
Para analisar esse sistema:
a) construa o gráfico RA, da variação de ε, em função
do tempo, para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a
corrente I varia como no Gráfico A.
2
1
0
–1
I (A)
t (s)
Gráfico A
) determine o valor de εB para t = 2 s e construa o
gráfico RB, da variação de ε , em função do tempo,
para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente I
varia como no Gráfico B.
2
1
0
–1
I (A)
t (s)
Gráfico B
c) determine o valor de εC para t = 5 s e construa o
gráfico RC, da variação de ε, em função do tempo,
para o intervalo entre 0 e 6 s, quando a corrente I
varia como no Gráfico C.
2
1
0
–1
I (A)
t(s)
Gráfico C
Note e Adote: A força eletromotriz induzida em uma espira é propor-
cional à variação temporal do fluxo do campo magnético em sua área.
34 UFSC Ao fazer uma demonstração em uma aula expe-
rimental, um professor de Física introduz uma espira
metálica retangular de lados a e b, com velocidade
constante

v, em uma região onde há um campo mag-
nético

B constante, perpendicular ao plano da espira,
como mostra a figura abaixo. O trecho esquerdo da
espira, de comprimento a, tem resistência R e o res-
tante dela tem resistência desprezível.
Lado
esquerdo
Lado
direito
a
b

B

v
Assinale a(s) proposição(ões) correta(s).
01 O sentido da corrente induzida na espira é horário.
02 A transformação do trabalho mecânico realizado
pelo professor em energia térmica na espira é ex-
plicada pelo princípio da conservação da energia.