Exercícios de Física: Campo Magnético

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Universidade Federal do Maranhão
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia
Departamento de Física
Profa. Silvete Guerini
30 Lista de Exercícios
1. Um elétron num tubo de TV esta se movendo a 7,2 x 106 m/s num campo magnético de
intensidade 83 mT. (a) Sem conhecermos a direção do campo, quais são o maior e o menor
módulo da força que o elétron pode sentir devido a este campo? (b) Num certo ponto a
aceleração do elétron é 4,9 x1014 m/s2. Qual é o ângulo entre a velocidade do elétron e o
campo magnético? 
2. Um condutor horizontal numa linha de força transporta uma corrente de 5000 A do sul
para o norte. O campo magnético da Terra (60 μT) está direcionado para o norte e inclinado
para baixo de um ângulo de 700 com a linha horizontal. Determine o módulo, a direção e o
sentido da força magnética devida ao campo da Terra sobre 100 m do condutor. 
3. O momento de dipolo da Terra vale 8 x 1022 J/T. Suponha que ele seja produzido por
cargas fluindo no núcleo derretido da Terra. Calcular a corrente gerada por estas cargas,
supondo que o raio da trajetória descrita por elas seja 3500 km. 
4. Dois prótons se deslocam paralelo ao eixo Ox em sentidos opostos, como mostra a
figura, com mesma velocidade. Determine a força elétrica e força magnética sobre o próton
da parte superior e calcule a razão entre os módulos dessas forças.
5. Um elétron com energia cinética de 2,5 keV se move horizontalmente para dentro de
uma região do espaço onde existe um campo elétrico direcionado para baixo e cujo módulo
é igual a 10 kV/m. Quais são o módulo, a direção e o sentido do campo magnético capaz de
fazer com que os elétrons continuem a se mover horizontalmente? Ignore a força
gravitacional, que é bastante pequena. 
6. Uma barra retilínea conduz uma corrente de 50 A de oeste para leste em uma região entre
os polos de um grande eletroímã. Nessa região, existe um campo magnético no plano
horizontal orientado para o nordeste (ou seja, considerando uma rotação de 450 do leste
para o norte) com modulo igual a 1,20 T, como mostra a figura abaixo. (a) Determine o
módulo, a direção e o sentido da força magnética que atua sobre uma seção de 1 m da barra.
(b) Mantendo-se a barra no plano horizontal, como ela deve ser orientada para que o
módulo da força seja máximo.
7. Em uma localidade das Filipinas, o campo magnético da Terra de 39 μT é horizontal e
apont para o norte. Exatamente a 8 cm acima de um fio retilíneo longo, que transposta uma
corrente constante o campo resultante é zero. Qual a intensidade da corrente? 
8. Encontre o campo magnético de uma espira quadrada de comprimento de lado L = 50
cm, que transporta uma corrente de 1,5 A. 
9. Uma bobina conduzindo uma corrente de 5 A constituída por 100 espiras circulares com
raio igual a 60 cm. (a) Determine o campo magnético ao longo do eixo da bobina, situado a
uma distância de 80 cm do seu centro. (b) Em que ponto ao longo do eixo da bobina o
campo magnético se reduz a 1/8 do valor do campo no centro da bobina? 
10. Um fio reto e longo de raio R transporta uma corrente I que é uniformemente
distribuída em sua seção reta circular. Encontre o campo magnético tanto no exterior como
no interior do fio. 
11. Considere uma haste condutora de comprimento 100 cm deslizando sobre um condutor
em forma de U, com velocidade igual a 2,5 m/s, a resistência total é de 0,03 Ω e o campo
magnético igual a 0,60 T. Calcule a fem e a corrente induzida sobre a haste. 
12. Um solenoide toroidal com núcleo de ar possui seção reta com área A, raio médio r e
contem N espiras bastante compactadas. Determine sua auto indutância. Suponha que o
campo magnético seja uniforme através da área da seção reta (ou seja, despreze a variação
do campo magnético com a distância ao eixo do toróide). 
13. Dois fios longos e paralelos, separados por uma distância d, transportam correntes i e
3i no mesmo sentido. Localize o ponto ou pontos em que seus campos magnéticos se
cancelam. 
14. Uma bobina com 500 espiras circulares com raio de 4 cm é colocada entre os pólos de
um grande eletroímã, onde o campo magnético é uniforme e forma um ângulo de 600 com o
plano da bobina, como mostra a figura. O campo magnético diminui com uma taxa igual a
0,2 T/s. Qual é o modulo e o sentido da fem induzida? 
15. Uma bobina com auto indutância igual a 5,00 mH e resistência igual a 15,0 Ω, é colocada 
entre os terminais de uma bateria de 12,0 V que tem resistência interna desprezível. (a) Qual é
a corrente final? (b) Qual é a constante de tempo? (c) Quantas constantes de tempo é preciso 
decorrer para que a corrente atinja 99 % de seu valor final.