Grátis: Uma partícula, de massa m = 5,010–18 kg e carga q = 8,010–6 C, penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme, com velocidade constant... – Questões Respondidas

Eletromagnetismo

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Uma partícula, de massa m = 5,010–18 kg e carga q = 8,010–6 C, penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme, com velocidade constante de módulo v = 4,0106 m/s, passando a descrever uma órbita circular de raio r = 5,0103 cm, desprezando o efeito do campo gravitacional. O módulo do campo magnético a que a partícula está submetida é igual a: a) 4,010–4 T b) 0,510–8 T c) 2,010–6 T d) 5,010–8 T e) 5,010–7 T

Questões Para a Compreensão

há 2 anos

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30 Exercícios de força magnética e induçao magnética

30 Exercícios de força magnética e induçao magnética

Respostas

Ed

há 2 anos

Vamos analisar as opções: A fórmula para o raio da órbita circular de uma partícula carregada em um campo magnético uniforme é dada por r = (m*v)/(|q|*B), onde m é a massa da partícula, v é a velocidade, q é a carga da partícula e B é o módulo do campo magnético. Substituindo os valores fornecidos na fórmula, temos: r = (5,0*10^-18 * 4,0*10^6) / (8,0*10^-6 * B) 5000*10^-18 = (20*10^-12) / (8*10^-6 * B) 5000 = 20 / (8 * B) 5000 = 2,5 / B B = 2,5 / 5000 B = 0,5*10^-3 T Portanto, a alternativa correta é: a) 4,0*10^-4 T

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30 Exercícios de força magnética e induçao magnética

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Uma partícula carregada com carga elétrica q = 0.06 Coulomb propaga-se com velocidade constante, cujo módulo vale v = 100 m/s. A partícula está num local onde existe um campo magnético uniforme e perpendicular à direção de propagação da partícula carregada. O módulo do campo magnético é B = 0.8 Tesla. A força magnética (em módulo) sentida pela partícula será:

a) 1,8 N
b) 5,8 N
c) 3,8 N
d) 4,8 N
e) 2,8 N

Tratando-se de fenômenos físicos oriundos de um ímã natural, a magnetita, como encontrado em certas bactérias, é correto afirmar:
01. As linhas de indução magnética e as linhas de força são linhas contínuas e fechadas que formam círculos concêntricos em torno de magnetita.
02. Os elétrons e prótons em repouso, ao serem expostos a campos magnéticos, serão submetidos a uma força magnética.
03. Um campo magnético pode ser usado como acelerador de partículas porque esse campo aumenta o módulo da velocidade dessas partículas.
04. Uma bobina chata percorrida por uma corrente elétrica forma no seu eixo uma região de campo magnético com as propriedades idênticas ao de um ímã natural.
05. As partículas eletrizadas, ao serem lançadas paralelamente às linhas de indução magnéticas com velocidade constante, interagem com o campo magnético, submetidas às forças magnéticas atrativas ou repulsivas.

Um campo elétrico de 1,5kV/m, vertical para cima, e um campo magnético de 0,4T atuam sobre um elétron em movimento horizontal para a direita, de modo que a trajetória do elétron não é alterada. Lembrando que e representam, respectivamente, campo magnético saindo desta folha e campo magnético entrando nesta folha. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade do elétron e a direção do campo magnético, na sequência:

a) 3750 m/s ;
b) 3,750 m/s ;
c) 37,50 m/s ;
d) 3750 m/s ;
e) 3,750 m/s ;

Sobre os conceitos relativos à formação de campos magnéticos e à atuação de forças magnéticas, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

01. Um ímã, ou um condutor metálico percorrido por uma corrente elétrica, origina um campo magnético na região do espaço que o envolve.
02. O campo magnético no interior de um solenoide é diretamente proporcional à intensidade da corrente elétrica que flui no solenoide e ao número de espiras desse solenoide.
04. A força magnética que surge em um fio condutor percorrido por uma corrente elétrica é perpendicular à direção de propagação das cargas elétricas nesse condutor.
08. Condutores elétricos paralelos percorridos por correntes elétricas de mesmo sentido se repelem.
16. O vetor campo magnético, em cada ponto do espaço onde existe um campo magnético, é tangente às linhas do campo magnético que passam por esse ponto.

Uma partícula carregada eletricamente penetra em uma região do espaço, no vácuo, onde há um campo magnético uniforme e constante. O vetor campo magnético B é perpendicular a velocidade inicial da partícula. Neste contexto, podemos afirmar que:
00. Embora a partícula esteja carregada, não há força sobre a mesma pois não há campo elétrico na região considerada, somente campo magnético;
01. Embora não haja um campo elétrico, há uma força sobre a partícula porque ela está carregada e se move na presença de um campo magnético;
02. Embora haja uma força sobre a partícula, ela não a acelera, pois a força é perpendicular a trajetória da partícula;
03. Embora haja uma força sobre a partícula, não há trabalho realizado por esta força;
04. A energia mecânica da partícula cresce à medida que ela se desloca.

Os cientistas que estudam a física das partículas necessitam estudar o comportamento e as propriedades do núcleo atômico. Para estudar os componentes dos prótons no maior acelerador do mundo, recentemente inaugurado na Suíça “LHC (Large Hadron Collider)”, prótons de massa ‘m’ e carga positiva ‘q’ são disparados em colisão frontal, com velocidades perpendiculares a Campos Magnéticos Uniformes, sofrendo ação de forças magnéticas. Os Campos Magnéticos utilizados são uniformes e atuam perpendicularmente à velocidade destas partículas. Podemos afirmar que estas forças magnéticas:

a) Mantêm as velocidades escalares dos prótons constantes, mas os colocam em trajetórias circulares.
b) Mantêm as velocidades escalares dos prótons constantes, mas os colocam em trajetórias helicoidais.
c) Aumentam as velocidades escalares dos prótons e mantêm suas trajetórias retilíneas.
d) Diminuem as velocidades escalares dos prótons e mantêm suas trajetórias retilíneas.
e) Não alteram as velocidades escalares dos prótons nem alteram as suas trajetórias.

No texto é citada a palavra aurora, que entra na nomeação de um fenômeno que ocorre nas regiões polares devido à força magnética exercida pelo campo magnético terrestre sobre partículas em movimento. Nas auroras boreal e austral, temos um lindo espetáculo formado por uma “cortina de luz” na atmosfera terrestre. Considere um segmento de fio horizontal percorrido por uma corrente elétrica de 30 A para a direita. Num determinado instante, uma partícula com carga positiva de 8  10–6 C está se movendo a uma velocidade de 100 m/s para a direita, num ponto 5 cm acima do segmento de fio. Considerando-se a constante de permeabilidade magnética  = 4  10–7 Tm/A, analise as afirmativas a seguir:
I. No ponto em que se encontra a carga (5 cm acima do fio), o campo magnético gerado pelo segmento de fio tem um valor de 1,2  10–4 T.
II. O campo magnético citado no item anterior (item I) tem direção horizontal e sentido para a direita.
III. No instante considerado, a força magnética exercida pelo segmento de fio sobre a carga elétrica vale 9,6  10–8 N.
IV. A força magnética citada no item anterior (item III) tem um sentido de afastamento (vertical para cima) do segmento de fio.
a) I, III
b) I, IV
c) I, III, IV
d) II, III, IV

Os motores elétricos são importantes instrumentos na vida moderna, pois elevadores, liquidificadores, aspiradores de pó e vários outros equipamentos de uso cotidiano dependem deles. O princípio de funcionamento desses motores é baseado na interação entre corrente elétrica e campo magnético. Considere um fio reto de 0,2 m de comprimento, no qual circula uma corrente elétrica de 2 A. Esse fio está submetido a um campo magnético de 0,09 T, cujo sentido faz 30º com o sentido da corrente. Qual é o módulo da força magnética sobre o fio? Considere cos30º = 0,87 e sen30º = 0,5.

a) 0,018 N
b) 0,028 N
c) 0,038 N
d) 0,110 N
e) 0,509 N

Um fio retilíneo e horizontal, com 15g de massa e 1,0m de comprimento, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. O fio está a uma altura h do chão e há um campo magnético uniforme B=0,50T entrando no plano desta página, como mostra a Figura 3. Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o valor e o sentido da corrente elétrica, para que o fio flutue permanecendo em repouso.

a) 0,3A, para a direita
b) 0,3A, para a esquerda
c) 300A, para a direita
d) 300A, para a esquerda
e) 30A, para a direita

PQ e RS são dois fios retos e paralelos separados por certa distância; os fios conduzem as correntes de 2A e 1A respectivamente. M é um ponto na metade da distância entre os fios. O campo magnético total em M vale B. Se a corrente de 2A é desligada, o campo em M valerá agora: a) B/2 b) 3B c) B d) 2B