Revisão Física-173

Prévia do material em texto

172
4. (Unesp) Parte de uma espira condutora está imersa em um campo magnético 
constante e uniforme, perpendicular ao plano que a contém. Uma das extremi-
dades de uma mola de constante elástica k 5 2,5 N/m está presa a um apoio ex-
terno isolado e a outra a um lado dessa espira, que mede 10 cm de comprimento.
10 cm
i 5 0,50 A
B
 ___›
Inicialmente não há corrente na espira e a mola não está distendida nem com-
primida. Quando uma corrente elétrica de intensidade i 5 0,50 A percorre a es-
pira, no sentido horário, ela se move e desloca de 1,0 cm a extremidade móvel 
da mola para a direita. Determine o módulo e o sentido do campo magnético. 
5. (UFPR) Uma experiência interessante, que permite determinar a velocidade 
 
____
 
›
 v com que partículas elementares se movem, consiste em utilizar um cam-
po magnético 
 ____
 
›
 B em combinação com um campo elétrico 
 ____
 
›
 E . Uma partícula 
elementar com carga Q negativa move-se com velocidade 
 ____
 
›
 v paralelamente 
ao plano do papel (referencial inercial) e entra em uma região onde há um 
campo magnético 
 ____
 
›
 B uniforme, constante e orientado para dentro do plano do 
papel, como mostra a figura. Ao se deslocar na região do campo magnético, a 
partícula fica sujeita a uma força magnética 
 ______
 
›
 FM .
a) Obtenha uma expressão literal para o módulo de 
 ______
 
›
 FM e represente na figura 
o vetor 
 ______
 
›
 FM para a posição indicada da partícula.
Q
B
v
 ___›
 ___›
b) Dispõe-se de um sistema que pode gerar um campo elétrico 
 ____
 
›
 E uniforme, 
constante e paralelo ao plano do papel, que produz uma força elétrica 
 
 ______
 
›
 FE sobre a partícula. Represente na figura o vetor 
 ____
 
›
 E necessário para que a 
partícula de carga Q mova-se em movimento retilíneo uniforme. Em se-
guida, obtenha uma expressão literal para o módulo da velocidade 
 ____
 
›
 v da 
partícula quando ela executa esse movimento, em função das grandezas 
apresentadas no enunciado.
Q
B
v
 ___›
 ___›
4. Gabarito B 5 0,50 T, cujo sentido é saindo do plano do papel.
A espira sofre ação de uma força magnética para a direita, 
pela regra da mão esquerda, o campo de indução magnéti-
ca 
 ____
 
›
 B deve ter seu sentido para fora do plano do papel. 
Pela situação de equilíbrio temos:
 F 
E
 5 F 
M
 
t F 
E
 5 k ? x
 F 
M
 5 B ? i ? l ? sen 90°
k ? x 5 B ? i ? l ? sen 90°
2,5 ? 1 ? 1 0 22 5 B ? 0,5 ? 10 ? 1 0 22 ? 1
B 5 0,50 T
5. Alternativa a) F M 5 B ? u q u ? v, b) v 5 E __ B 
a. F M 5 B ? u q u ? v ? sen 90° ä F M 5 B ? u q u ? v
Utilizando-se a regra da mão esquerda encontramos a 
força, lembrando-se que a carga é negativa, então o 
sentido encontrado pela regra deve ser invertido.
Q
v
___›
B
___›
FM
b. Para que a partícula se mova com movimento retilíneo a 
força elétrica, devido à presença do campo, deve ter senti-
do oposto à força magnética. Lembrando que Q , 0, o 
campo elétrico deve ter sentido oposto ao da força elétrica:
Q
v
___›
B
___›
FM
FE
Campo Elétrico (E)
Igualando-se as forças magnética e elétrica, encontra-
mos a expressão para velocidade:
 F M 5 F E ä B ? u q u ? v 5 E ? u q u ä B ? v 5 E ä v 5 E __ B 
TCF_VU_LA_CADERNO_REVISAO_168A175.indd 172 27/02/14 14:24