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Eletromagnetismo

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A figura (A) mostra uma esfera metálica, com carga positiva (+q), presa por um fio isolante para ser introduzida em uma caixa metálica inicialmente neutra e isolada por uma base de borracha. Quando a esfera fica suspensa dentro da caixa sem contato com ela, como mostra a figura (B), aparece uma carga (–q) distribuída em sua superfície interna e outra carga (+q) em sua superfície externa. Quando a esfera toca o fundo, ela e a caixa passam a compor um único corpo condutor, figura (C). Com base nessas informações, assinale a alternativa CORRETA.

a) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (–q).
b) A esfera sai da caixa em (D) carregada positivamente com carga (+q).
c) A esfera sai da caixa em (D) completamente descarregada, e todo o excesso de carga (+q) situa-se distribuído na superfície externa da caixa.
d) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (–q), e todo o excesso de carga (+q) situa-se distribuído na superfície interna da caixa.
e) A esfera sai da caixa em (D) carregada positivamente com carga (+q), e todo excesso de carga (–q) situa-se distribuído na superfície externa da caixa.
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Desafios Para o Conhecimento

há 2 anos

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há 2 anos

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há 2 anos

Vamos analisar a situação descrita: 1. Esfera com carga positiva (+q): Quando a esfera é introduzida na caixa metálica neutra, ela induz uma carga negativa (–q) na superfície interna da caixa e uma carga positiva (+q) na superfície externa da caixa. 2. Contato com o fundo da caixa: Quando a esfera toca o fundo da caixa, a esfera e a caixa se tornam um único corpo condutor. Nesse momento, a carga da esfera pode se redistribuir. 3. Redistribuição de carga: Como a esfera estava inicialmente carregada positivamente (+q) e ao tocar a caixa, que já tinha uma carga negativa induzida, a carga negativa da caixa pode neutralizar parte da carga positiva da esfera. Assim, a esfera pode ficar com uma carga líquida negativa. Agora, vamos analisar as alternativas: a) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (–q). - Possível, mas precisamos verificar as outras opções. b) A esfera sai da caixa em (D) carregada positivamente com carga (+q). - Improvável, pois a carga positiva da esfera seria neutralizada pela carga negativa da caixa. c) A esfera sai da caixa em (D) completamente descarregada, e todo o excesso de carga (+q) situa-se distribuído na superfície externa da caixa. - Improvável, pois a esfera não se descarrega completamente. d) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (–q), e todo o excesso de carga (+q) situa-se distribuído na superfície interna da caixa. - Improvável, pois a carga positiva não fica na superfície interna da caixa. e) A esfera sai da caixa em (D) carregada positivamente com carga (+q), e todo excesso de carga (–q) situa-se distribuído na superfície externa da caixa. - Improvável, pois a esfera não mantém carga positiva após o contato. A alternativa mais correta, considerando a análise, é a) A esfera sai da caixa em (D) carregada negativamente com carga (–q).

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A distância entre as placas paralelas de um capacitor ideal é d = 0,60 mm e sua capacitância é C = 1,0 μF. Sabendo-se que o capacitor é ligado a uma bateria ideal de fem = 12 V, calcule o módulo da força elétrica que atua em uma das placas do capacitor.

A) 0,06 N
B) 0,12 N
C) 0,24 N
D) 0,29 N
E) 0,58 N

A figura mostra a trajetória semicircular de uma partícula carregada que penetra, através do ponto P, numa região de campo magnético uniforme perpendicular à página. Podemos afirmar:

A) O campo tem sentido para fora da página independentemente do sinal da carga.
B) O campo tem sentido para dentro da página independentemente do sinal da carga.
C) A carga é positiva e o campo aponta para fora da página.
D) A carga é negativa e o campo tem sentido para dentro da página.
E) A carga é negativa e o campo tem sentido para fora da página.

A trajetória de um nêutron, no vácuo, com velocidade dentro de uma região onde existe somente campo magnético é

A) reta.
B) circular.
C) elíptica.
D) hiperbólica.

A figura mostra um ímã caindo dentro de um tubo preso a um suporte. De acordo com o experimento, assinale a alternativa correta.

a) A velocidade do ímã aumenta se o tubo for de ferro.
b) O ímã cai mais rapidamente se o tubo for de plástico, ao invés de alumínio.
c) O tempo de queda do ímã é o mesmo se o tubo for de plástico ou alumínio.
d) Enquanto o ímã cai no interior do tubo de plástico, há uma corrente induzida no tubo.
e) O tempo de queda só depende do peso do ímã, independentemente de o tubo ser de plástico ou de alumínio.

A figura mostra uma região espacial de campo elétrico uniforme de módulo E = 20 N/C. Uma carga Q = 4 C é deslocada com velocidade constante ao longo do perímetro do quadrado de lado L = 1 m, sob ação de uma força igual e contrária à força coulombiana que atua na carga Q. Considere, então, as seguintes afirmacoes: I – O trabalho da força para deslocar a carga Q do ponto 1 para o 2 é o mesmo que o despendido no seu deslocamento ao longo do caminho fechado 1 – 2 – 3 – 4 – 1. II – O trabalho de para deslocar a carga Q de 2 para 3 é maior que o para deslocá-la de 1 para 2. III – É nula a soma do trabalho da força para deslocar a carga Q de 2 para 3 com seu trabalho para deslocá-la de 4 para 1. Então, pode-se afirmar que

A) todas são corretas.
B) todas são incorretas.
C) apenas a II é correta.
D) apenas a I é incorreta.
E) apenas a II e a III são corretas.

Assinale em qual das situações descritas nas opções abaixo as linhas de campo magnético formam circunferências no espaço.

a) Na região externa de um toroide.
b) Na região interna de um solenoide.
c) Próximo a um ímã com formato esférico.
d) Ao redor de um fio retilíneo percorrido por corrente elétrica.
e) Na região interna de uma espira circular percorrida por corrente elétrica.

A figura seguinte representa algumas linhas de força de um campo elétrico uniforme e três pontos internos A, B e C desse campo. A reta que passa pelos pontos A e C é perpendicular às linhas de força. É correto afirmar que

(A) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior que o de C.
(B) A e B têm o mesmo potencial elétrico, sendo este menor que o de C.
(C) A e C têm o mesmo potencial elétrico, sendo este maior que o de B.
(D) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA < VB < VC.
(E) os potenciais elétricos dos pontos A, B e C guardam a relação VA > VB > VC.

A figura a seguir mostra uma espira metálica com 60 cm de lado, sendo deslocada para a direita, com velocidade v = 20 m/s em uma região onde existe um campo magnético uniforme de intensidade B = 0,10 T, perpendicular ao plano da espira e saindo do papel. De acordo com essas informações, pode-se afirmar que a f.e.m. induzida e o sentido da corrente induzida na espira são, respectivamente:

a) 0,6 V, sentido horário.
b) 1,2 V, sentido horário.
c) 1,2 V, sentido anti-horário.
d) 2,4 V, sentido horário.
e) 2,4 V, sentido anti-horário.

Com base no enunciado, nas figuras 1 e 2 e nos conhecimentos sobre mecânica e eletromagnetismo, considere as afirmativas a seguir. I. A variação do vetor velocidade do elétron evidencia que seu movimento é acelerado. II. Se o módulo da velocidade linear do elétron é constante em toda a trajetória da figura 2, a sua velocidade angular aumentará até o colapso com o núcleo. III. O átomo de Rutherford poderia ser estável se o elétron possuísse carga positiva. IV. Na figura 2, o elétron está desacelerando, uma vez que a força de repulsão eletrostática diminui com o decréscimo do raio da órbita. Assinale a alternativa correta.

a) Somente as afirmativas I e II são corretas.
b) Somente as afirmativas II e IV são corretas.
c) Somente as afirmativas III e IV são corretas.
d) Somente as afirmativas I, II e III são corretas.
e) Somente as afirmativas I, III e IV são corretas.

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