LISTA DE EXERCÍCIOS DE FÍSICA I – ELETROMAGNETISMO
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<strong>LISTA</strong> <strong>DE</strong> <strong>EXERCÍCIOS</strong> <strong>DE</strong> <strong>FÍSICA</strong> I <strong>–</strong> <strong>ELETROMAGNETISMO</strong><br />
1) Quando um ímã em forma de barra é partido ao<br />
meio, observa-se que:<br />
a) separamos o pólo norte do pólo sul.<br />
b) obtemos ímãs unipolares.<br />
c) damos origem a dois novos ímãs.<br />
d) os corpos não mais possuem a propriedade<br />
magnética.<br />
e) n. r. a.<br />
2) Um prego de ferro AB, inicialmente não imantado,<br />
é aproximado do pólo sul (S) de um ímã permanente<br />
conforme mostra a figura.<br />
Nessa situação, forma-se um pólo.......... e o ímã e o<br />
prego se..........<br />
Assinale a alternativa que preenche de forma correta<br />
as duas lacunas, respectivamente.<br />
a) sul em A - atraem<br />
b) sul em A - repelem<br />
c) sul em B - repelem<br />
d) norte em A - atraem<br />
e) norte em B - atraem<br />
3) Três chaves de fenda que podem estar com as<br />
pontas imantadas, cujos pólos são X, Y e Z, são<br />
aproximadas do pólo K de um ímã. Observamos que os<br />
pólos X e Y são atraídos e Z, repelido. Se a chave X é<br />
um pólo sul, podemos afirmar que:<br />
a) Y é um pólo norte.<br />
b) Z e K são pólos norte.<br />
c) Y não está imantada e K é um pólo sul.<br />
d) n. r. a.<br />
4) A agulha de uma bússola, quando sobre uma mesa<br />
e somente sob influência magnética da Terra, tem<br />
sua extremidade norte apontando para a porta da<br />
sala. Para fazer essa agulha apontar para outro lugar,<br />
basta:<br />
I. manter o eixo de apoio da agulha na vertical e girar<br />
a bússola, de maneira conveniente.<br />
II. aproximar um ímã, de maneira conveniente.<br />
III. aproximar qualquer tipo de metal que tenha<br />
estado em contato com um ímã.<br />
Dentre as afirmativas I, II e III, somente:<br />
a) I é correta.<br />
b) II é correta.<br />
c) III é correta.<br />
d) I e II são corretas.<br />
e) II e III são corretas.<br />
5) As linhas de indução de um campo magnético são:<br />
a) o lugar geométrico dos pontos onde a intensidade<br />
do campo magnético é constante.<br />
b) as trajetórias descritas por cargas elétricas num<br />
campo magnético.<br />
c) aquelas que em cada ponto tangenciam o vetor<br />
indução magnética, orientadas no seu sentido.<br />
d) aquelas que partem do pólo norte de um ímã e vão<br />
até o infinito.<br />
e) n. r.a.<br />
6) A Terra é considerada um ímã gigantesco, que tem<br />
as seguintes características:<br />
a) O pólo norte geográfico está exatamente sobre o<br />
pólo sul magnético, e o sul geográfico está na mesma<br />
posição que o norte magnético.<br />
b) O pólo norte geográfico está exatamente sobre o<br />
pólo norte magnético, e o sul geográfico está na<br />
mesma posição que o sul magnético.<br />
c) O pólo norte magnético está próximo do pólo sul<br />
geográfico, e o pólo sul magnético está próximo do<br />
pólo norte geográfico.<br />
d) O pólo norte magnético está próximo do pólo norte<br />
geográfico, e o pólo sul magnético está próximo do<br />
pólo sul geográfico.<br />
e) O pólo norte geográfico está defasado de um<br />
ângulo de 45o do pólo sul magnético, e o pólo sul<br />
geográfico está defasado de 45o do pólo norte<br />
magnético.<br />
7) O ferro é substância ferromagnética, o ouro é<br />
substância diamagnética e a platina é substância<br />
paramagnética. Uma barra metálica AB colocada a<br />
entre os pólos de um ímã tem seus ímãs elementares<br />
facilmente orientados no sentido do campo magnético<br />
do ímã:<br />
a) somente se ela for de ouro.<br />
b) somente se ela for de platina.<br />
c) somente se ela for de ferro.<br />
d) se ela for de ouro ou de platina.<br />
e) se ela for de ouro ou de ferro.<br />
8) O esquema representa uma réplica da experiência<br />
de Oersted. Nessa experiência, temos uma bússola<br />
acima de um circuito constituído por um amperímetro<br />
e uma bateria. Ao fecharmos a chave C, podemos
afirmar que:<br />
a) a agulha da bússola gira cerca de 30º.<br />
b) a agulha da bússola gira cerca de 90º.<br />
c) a agulha da bússola gira cerca de 120º.<br />
d) a agulha da bússola gira cerca de 180º.<br />
e) a agulha da bússola não se movimenta.<br />
9) Duas correntes elétricas de mesma intensidade i1 =<br />
i2 percorrem os condutores da figura. Essas correntes<br />
produzem um campo magnético resultante nulo nos<br />
pontos:<br />
a) P1 e P3<br />
b) P1 e P2<br />
c) P1 e P4<br />
d) P2 e P3<br />
e) P2 e P4<br />
10) Dois fios retos, compridos e paralelos são<br />
colocados perpendicularmente ao plano desta folha e<br />
percorridos por correntes elétricas tais que i1 = 3i2<br />
conforme figura.<br />
Os campos magnéticos resultantes criados pelas<br />
correntes, nos pontos M e N, estão melhor indicados<br />
na opção:<br />
11) Duas espiras circulares, concêntricas e<br />
coplanares, de raios R1 e R2, sendo R1 = 2R2√5, são<br />
percorridas respectivamente pelas correntes i1 e i2; o<br />
campo magnético resultante no centro da espira é<br />
nulo. A razão entre as correntes i1 e i2 é igual a:<br />
a) 0,4<br />
b) 1,0<br />
c) 2,0<br />
d) 2,5<br />
e) 4,0<br />
12) Coloca-se uma bússola nas proximidades de um fio<br />
retilíneo, vertical, muito longo, percorrido por uma<br />
corrente elétrica contínua, i. A bússola é disposta<br />
horizontalmente e assim a agulha imantada pode girar<br />
livremente em torno de seu eixo. Nas figuras abaixo,<br />
o fio é perpendicular ao plano do papel, com a<br />
corrente no sentido indicado (saindo).<br />
Assinale a posição de equilíbrio estável da agulha<br />
imantada, desprezando o campo magnético terrestre.<br />
13) Para aumentar o efeito magnético de uma bobina<br />
que está ligada a uma bateria, podemos realizar os<br />
seguintes procedimentos, exceto:<br />
a) aumentar o número de espiras da bobina.<br />
b) aumentar a corrente elétrica através da bobina.<br />
c) aumentar a tensão elétrica aplicada na bobina.<br />
d) colocar um núcleo de ferro dentro da bobina.<br />
e) colocar um núcleo de qualquer metal dentro da<br />
bobina.<br />
14) Um solenóide compreende 2000 espiras por<br />
metro. A intensidade do vetor indução magnética<br />
originado na região central, devido à passagem de<br />
uma corrente de 0,5 A, é de:
a) 2π.10-4 T<br />
b) 4π.10-4 T<br />
c) 2π.10-5 T<br />
d) 4π.10-5 T<br />
e) n. r. a.<br />
15) Uma bússola é colocada no meio de um solenóide<br />
longo, orientando-se o conjunto conforme indica a<br />
figura abaixo. Fazendo-se passar corrente no<br />
solenóide no sentido indicado, a agulha da bússola<br />
terá a sua nova posição dada por:<br />
16) A figura representa um eletroímã e um pêndulo,<br />
cuja massa, presa à extremidade, é um pequeno ímã:<br />
Ao fechar a chave C, é correto afirmar que:<br />
a) o ímã do pêndulo será repelido pelo eletroímã.<br />
b) o ímã do pêndulo será atraído pelo eletroímã.<br />
c) o ímã do pêndulo irá girar em torno do fio que o<br />
suporta.<br />
d) o pólo sul do eletroímã estará à sua direita.<br />
e) o campo magnético no núcleo do eletroímã é nulo<br />
17) A figura mostra os pólos norte (N) e sul (S) de dois<br />
ímãs. Na região entre esses pólos existe um campo<br />
magnético uniforme na direção x.<br />
Seja z a direção perpendicular ao plano formado<br />
pelas direções x e y. A força magnética exercida<br />
sobre um elétron é nula somente quando ele for<br />
lançado nessa região segundo a direção:<br />
a) x<br />
b) y<br />
c) z<br />
d) x ou z<br />
e) y ou z<br />
18) Um corpúsculo carregado com carga de 100.10-6 C<br />
passa com velocidade de 25 m/s na direção<br />
perpendicular a um campo de indução magnética e<br />
fica sujeito a uma força de 5.10-4 N. A intensidade<br />
desse campo vale:<br />
a) 0,1 T<br />
b) 0,2 T<br />
c) 0,3 T<br />
d) 1,0 T<br />
e) 2,0 T<br />
19) Uma partícula de massa 2 g, eletrizada com carga<br />
elétrica positiva de 5.10-6 C e com velocidade de<br />
8.10^3 m/s, penetra num campo magnético uniforme<br />
de 1.10-3 T, formando um ângulo de 0 o com as linhas<br />
de indução desse campo. O trabalho efetuado pela<br />
força magnética que age sobre essa partícula em 20 s<br />
vale (mili = 10-3):<br />
a) zero<br />
b) 12 mJ<br />
c) 15 mJ<br />
d) 30 mJ<br />
e) 90 mJ<br />
20) Em uma região do espaço existe um campo<br />
magnético de 4.10^2 T. Uma partícula com carga de<br />
2.10-6 C e velocidade de 100 m/s é lançada fazendo<br />
30 o com a direção do campo. Então, atuará sobre a<br />
partícula uma força de:<br />
a) 0,1.10-2 N<br />
b) 0,4.10-2 N<br />
c) 1.10-2 N<br />
d) 4.10-2 N<br />
e) 8.10-2 N<br />
21) Um feixe de partículas em movimento circular<br />
está sob influência de um campo magnético uniforme<br />
B = 0, 1 T. Sabendo que a carga de cada partícula é<br />
8.10-11 C e que elas se movem a uma velocidade<br />
2.10^5 m/s, determine o valor da força magnética
que atua sobre cada partícula e o ângulo entre o<br />
campo e a velocidade.<br />
a) 1,6.10-14 N, 90 o<br />
b) 0,8.10-14 N, 90 o<br />
c) 1,6.10-14 N, 45 o<br />
d) 1,6.10-14 N, 0 o<br />
e) 0,8.10-14 N, 0 o<br />
22) Um íon de massa 8,0.10-27 kg e carga +1,6.10-16<br />
C, entra na câmara de um espectrômetro de massa<br />
com uma energia cinética de 1,6.10-16 J, após ter<br />
sido acelerado por uma ddp. Após descrever a<br />
trajetória ilustrada na figura, o íon atinge o ponto C<br />
de uma chapa fotográfica, distante de A:<br />
a) 20 cm<br />
b) 10 cm<br />
c) 2,0 cm<br />
d) 1,0 cm<br />
e) 0,10 cm<br />
23) Um elétron penetra em uma região do espaço<br />
onde só existe um campo magnético de módulo<br />
2,00.10-2 T. Se a energia cinética do elétron, ao<br />
penetrar no campo, vale 4,05.10-11 joules, a força<br />
máxima que ele poderá sofrer, sendo me = 9,00.10-31<br />
kg e e = 1,60.10-19 C, é:<br />
a) 1,6.10-12 N<br />
b) 3,8.10-12 N<br />
c) 8,0.10-12 N<br />
d) 9,6.10-12 N<br />
e) 1,4.10-11 N<br />
24) Um próton (p), um elétron (e) e um nêutron (n)<br />
com velocidades diferentes penetram na região de<br />
um campo magnético, como mostrado na figura. O<br />
campo é perpendicular ao plano do papel e orientado<br />
para dentro. Qual das combinações abaixo indica,<br />
respectivamente, as trajetórias 1, 2 e 3 das<br />
partículas?<br />
a) e, p, n<br />
b) p, e, n<br />
c) n, p, e<br />
d) p, n, e<br />
e) n, e, p<br />
25) Duas cargas elétricas J e K, de mesma massa, são<br />
lançadas perpendicularmente a um campo magnético<br />
uniforme com as mesmas velocidades. As trajetórias<br />
seguidas por elas estão mostradas na figura. Assim, a<br />
razão entre as cargas elétricas J e K é igual:<br />
a) 1<br />
b) 2<br />
c) 4<br />
d) ½<br />
e) 1/4<br />
26) Dispõe-se de dois condutores infinitos, retilíneos e<br />
paralelos, percorridos pelas correntes i1 e i2 de<br />
intensidades iguais a 10 A e de sentidos contrários.<br />
Um próton (q = 1,6.10-19 C) é disparado do ponto A<br />
com uma velocidade vo = 1,0.106 m/s segundo uma<br />
direção paralela aos condutores e sobre o plano que<br />
os contém. A intensidade da força a que esse próton<br />
fica sujeito no instante do disparo é: (Dado:<br />
permissividade magnética do meio = 4π.10-7 T.m/A)<br />
a) 6,4.10-17 N<br />
b) 4,8.10-17 N<br />
c) 3,2.10-17 N<br />
d) 1,6.10-17 N<br />
e) zero<br />
27) Suponha que a sala de aula seja uma região onde<br />
existe um campo magnético vertical, orientado de<br />
baixo para cima. Suponha ainda um condutor,<br />
horizontal e paralelo ao quadro-negro, percorrido por<br />
corrente elétrica cujo sentido é da esquerda para a<br />
direita. Esse condutor ficará sujeito a uma força<br />
magnética:
a) paralela ao próprio condutor, no mesmo sentido da<br />
corrente.<br />
b) paralela ao próprio condutor, no sentido contrário<br />
ao da corrente.<br />
c) vertical no sentido de cima para baixo.<br />
d) vertical no sentido de baixo para cima.<br />
e) horizontal no sentido do quadro-negro para o<br />
aluno.<br />
28) A figura representa três condutores A, B e C, cada<br />
um percorrido por uma corrente elétrica de<br />
intensidade i, com sentidos indicados no desenho.<br />
Nas condições do desenho, pode-se afirmar que sobre<br />
o condutor B atua uma força:<br />
a) da esquerda para a direita, no plano da página.<br />
b) de dentro para fora do plano da página.<br />
c) da direita para a esquerda, no plano da página.<br />
d) de fora para dentro do plano da página.<br />
e) de baixo para cima, no plano da página.<br />
29) Um fio de comprimento 10 cm, percorrido por<br />
uma corrente elétrica de 2 A, é colocado<br />
perpendicularmente a um campo magnético uniforme<br />
de valor 40 Wb/m2. A força magnética que atua sobre<br />
ele, em N, é igual a:<br />
a) 800<br />
b) 400<br />
c) 8<br />
d) 4<br />
e) zero<br />
30) Dois fios paralelos e extensos são percorridos por<br />
correntes de intensidades 3 A e 5 A, de mesmo<br />
sentido. A distância entre os fios é de 40 cm. A força<br />
por unidade de comprimento entre os fios é:<br />
a) de atração e vale 7,5.10-6 N/m<br />
b) de repulsão e vale 7,5.10-6 N/m<br />
c) de atração e vale 15.10-8 N/m<br />
d) de repulsão e vale 15.10-18 N/m<br />
e) n. r. a.<br />
31) A figura representa um condutor metálico apoiado<br />
sobre dois trilhos paralelos, horizontais, imersos num<br />
campo magnético de indução B vertical, dirigido para<br />
cima. Se, por um mecanismo qualquer, fizermos<br />
circular uma corrente elétrica contínua i pelo<br />
condutor, no sentido indicado, o mesmo ficará sujeito<br />
a uma força de interação magnética dirigida:<br />
a) horizontalmente para a esquerda, perpendicular ao<br />
condutor.<br />
b) horizontalmente para a direita, perpendicular ao<br />
condutor.<br />
c) verticalmente para cima,<br />
d) verticalmente para baixo.<br />
e) horizontalmente no mesmo sentido da corrente.<br />
32) Assinale a alternativa correta.<br />
a) A agulha de uma bússola é um ímã.<br />
b) Dois condutores retilíneos e paralelos, percorridos<br />
por correntes elétricas, atraem-se mutuamente,<br />
independentemente dos sentidos destas correntes<br />
elétricas,<br />
c) Uma carga elétrica em repouso possui ao seu redor<br />
um campo magnético de intensidade diretamente<br />
proporcional à própria carga.<br />
d) As linhas de indução magnética de um ímã saem de<br />
seu pólo sul e chegam ao seu pólo norte.<br />
e) A unidade de medida da intensidade do vetor<br />
indução magnética, no sistema internacional, é o<br />
weber.<br />
33) Aproximando ou afastando um ímã de uma espira<br />
condutora retangular, a variação do fluxo de indução<br />
magnética determina o aparecimento de uma<br />
corrente elétrica induzida i.<br />
Qual é a figura que melhor representa a corrente<br />
elétrica induzida?
34) O fenômeno da indução eletromagnética é usado<br />
para gerar praticamente toda a energia elétrica que<br />
consumimos.<br />
Esse fenômeno consiste no aparecimento de uma<br />
força eletromotriz entre os extremos de um fio<br />
condutor submetido a um:<br />
a) campo elétrico.<br />
b) campo magnético invariável.<br />
c) campo eletromagnético invariável.<br />
d) fluxo magnético variável.<br />
e) fluxo magnético invariável.<br />
35) Um ímã em forma de barra cai atravessando uma<br />
espira, como indica a figura.<br />
Pode-se dizer com certeza que:<br />
a) o sentido da corrente na espira muda do sentido<br />
anti-horário para o horário.<br />
b) não surge nenhuma corrente.<br />
c) o sentido da corrente na espira é sempre antihorário.<br />
d) o sentido da corrente na espira é sempre horário.<br />
e) a corrente na espira muda do sentido horário para<br />
o anti-horário.<br />
36) A região R indicada na figura representa o tampo<br />
horizontal de uma mesa vista de cima. Nessa região<br />
existe um campo magnético B, vertical e variável,<br />
sempre orientado de cima para baixo. Uma espira<br />
condutora E, cuja resistência elétrica é 2,0 ohms,<br />
está sobre a mesa.<br />
Sabendo-se que, durante certo intervalo de tempo, o<br />
fluxo magnético através dessa espira aumenta na<br />
razão de 3,0 webers por segundo, a corrente elétrica<br />
induzida na espira é:<br />
a) 1,5 A no sentido horário.<br />
b) 1,5 A no sentido anti-horário.<br />
c) 3,0 A em corrente alternada.<br />
d) 6,0 A em sentido horário.<br />
e) 6,0 A em sentido anti-horário.<br />
37) A figura mostra uma espira condutora circular no<br />
plano (y, z) e um ímã alinhado segundo a direção<br />
horizontal x.<br />
Em qual das situações apresentadas nas alternativas<br />
não haverá corrente elétrica induzida na espira?<br />
a) O ímã e a espira deslocando-se com a mesma<br />
velocidade.<br />
b) O ímã parado e a espira deslocando-se na direção<br />
y.<br />
c) O ímã parado e a espira girando em torno de um<br />
eixo vertical (y) que passa pelo seu centro,<br />
d) A espira parada e o ímã deslocando-se na direção<br />
x.<br />
e) A espira parada e o ímã deslocando-se na direção<br />
y,<br />
38) Uma espira em forma de U está ligada a um<br />
condutor móvel AB. Este conjunto é submetido a um<br />
campo de indução magnética B = 4,0 T, perpendicular<br />
ao papel e dirigido para dentro dele. Conforme<br />
mostra a figura, a largura do U é de 2,0 cm.<br />
Determine a tensão induzida e o sentido da corrente,<br />
sabendo que a velocidade de AB é de 20 cm/s.
a) 1,6 V e a corrente tem sentido horário.<br />
b) 1,6 V e a corrente tem sentido anti-horário.<br />
c) 0,16 V e a corrente tem sentido horário.<br />
d) 0,16 V e a corrente tem sentido anti-horário.<br />
e) n. r. a.<br />
39) Uma espira circular de fio condutor está sujeita a<br />
uma variação de fluxo magnético, dado em weber<br />
com relação ao tempo, conforme o gráfico. O módulo<br />
da força eletromotriz induzida na espira durante esse<br />
intervalo de tempo é, em volts, igual a:<br />
a) 100<br />
b) 10<br />
c) 9,0<br />
d) 1,0<br />
e) 0,01<br />
40) O gráfico registra o fluxo magnético através de<br />
um anel metálico ao longo de 5 segundos. Em quais<br />
dos intervalos de tempo relacionados (valores em<br />
segundos) surgirá no anel uma corrente elétrica<br />
induzida?<br />
a) Somente em (1, 2),<br />
b) Somente em (0, 1) e (2, 3),<br />
c) Somente em (0, 1) e (4, 5).<br />
d) Somente em (0, 1), (1, 2) e (2, 3).<br />
e) Somente em (0, 1), (2, 3), (3, 4) e (4, 5)<br />
41) Um transformador elétrico tem 200 e 400 voltas<br />
de fio no primário e no secundário, respectivamente,<br />
e rendimento de 100%. Aplicando-se uma tensão<br />
alternada de 120 volts ao primário, obtém-se uma<br />
tensão alternada de saída cujo valor, em volts, é<br />
igual a:<br />
a) 480<br />
b) 240<br />
c) 120<br />
d) 60<br />
e) 30<br />
42) Num transformador suposto ideal, as grandezas<br />
que têm o mesmo valor tanto no primário quanto no<br />
secundário são:<br />
a) freqüência e potência.<br />
b) corrente e freqüência.<br />
c) voltagem e potência.<br />
d) corrente e voltagem,<br />
e) freqüência e voltagem.<br />
43) A figura mostra um transformador de tensão. O<br />
princípio de funcionamento do transformador permite<br />
afirmar que se tem uma tensão no secundário:<br />
I. quando o primário está ligado a uma tensão<br />
contínua.<br />
II. quando o primário está ligado a uma tensão<br />
alternada.<br />
III. no momento de ligar o primário a uma tensão<br />
contínua.<br />
Pode-se afirmar que:<br />
a) estão corretas a I e a II<br />
b) estão corretas a I e a III<br />
c) apenas a III está correta<br />
d) apenas a II está correta.<br />
e) estão corretas a II e a III.<br />
44) O primário de um transformador alimentado por<br />
uma corrente elétrica alternada tem mais espiras do<br />
que o secundário. Nesse caso, comparado com o<br />
primário:<br />
a) a diferença de potencial é a mesma, e a corrente<br />
elétrica é contínua.<br />
b) a diferença de potencial é a mesma, e a corrente<br />
elétrica é alternada.<br />
c) a diferença de potencial é menor, e a corrente<br />
elétrica é alternada.<br />
d) a diferença de potencial é maior, e a corrente<br />
elétrica é alternada.<br />
e) a diferença de potencial é maior, e a corrente<br />
elétrica é contínua<br />
GABARITO<br />
1 C 11 A 21 A 31 B 41 B<br />
2 D 12 B 22 E 32 A 42 A<br />
3 B 13 E 23 D 33 E 43 D<br />
4 B 14 C 24 A 34 D 44 C<br />
5 C 15 E 25 B 35 A<br />
6 C 16 A 26 A 36 B<br />
7 C 17 A 27 E 37 A<br />
8 B 18 B 28 C 38 E<br />
9 A 19 A 29 C 39 A<br />
10 E 20 D 30 A 40 E