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7/21/2019 e Let Ro Magnetism o http://slidepdf.com/reader/full/e-let-ro-magnetism-o-56dea6f07d48c 1/5 Eletromagnetismo www.grupoexatas.com.br grupoexatas.wordpress.com Exerc´ ıcios Objetivos 1. (2009/1) Na figura, as setas com as legendas p e e representam a dire¸c˜ ao e o sentido da velo- cidade de um pr´oton e de um el´etron, respecti- vamente, ao penetrarem numa regi˜ao de campo magn´ etico constante e uniforme , em diferentes instantes e com diferentes velocidades. Considerando que cada uma dessas part´ ıculas esteve sujeita apenas ` a ao do campo magn´ etico, pode-se afirmar que, das setas 1, 2, 3 e 4 representadas na figura, (a)  somente a seta 3 pode representar a sa´ ıda do pr´ oton e a 1 a do el´ etron. (b)  a seta 1 p ode representar a sa´ ıda do pr´oton, mas n˜ ao h´ a seta que possa representar a sa´ ıda do el´ etron. (c)  a seta 3 pode representar a sa´ ıda do el´etron, mas n˜ ao h´ a seta que possa representar a sa´ ıda do pr´ oton. (d)  as setas 1 e 3 podem representar a sa´ ıda do pr´ oton e do el´ etron, respectivamente. (e)  as setas 4 e 2 podem representar a sa´ ıda do pr´ oton e do el´ etron, respectivamente. 2. (2010/1) Uma tecnologia capaz de fornecer al- tas energias para part´ ıculas elementares pode ser encontrada nos aceleradores de part´ ıculas, como, por exemplo, nos c´ ıclotrons. O princ´ ıpio asico dessa tecnologia consiste no movimento de part´ ıculas eletricamente carregadas subme- tidas a um campo magn´ etico perpendicular ` a sua trajet´ oria. Um c´ ıclotron foi constru´ ıdo de maneira a utilizar um campo magn´ etico uni- forme,  − B , de m´odulo constante igual a 1,6 T, capaz de gerar uma for¸ ca magn´ etica,  , sempre perpendicular ` a velocidade da part´ ıcula. Con- sidere que esse campo magn´ etico, ao atuar so- bre uma part´ ıcula positiva de massa igual a 1, 7  ×  10 27 kg  e carga igual a 1 , 6  ×  10 19 , fa¸ ca com que a part´ ıcula se movimente em uma trajet´oria que, a cada volta, pode ser conside- rada circular e uniforme, com velocidade igual a 3, 0 × 10 4 m/s. Nessas condi¸c˜ oes, o raio dessa trajet´oria circular seria aproximadamente (a)  1 × 10 4 m. (b)  2 × 10 4 m. (c)  3 × 10 4 m. (d)  4 × 10 4 m. (e)  5 × 10 4 m. 3. (2010/2) Uma das leis do Eletromagnetismo ´ e a Lei de Indu¸c˜ ao de Faraday que, complementada com a Lei de Lenz, explica muitos fenˆ omenos eletromagn´ eticos. A compreens˜ao dessas leis e como as descrevemos tˆ em p ermitido ` a humani- dade criar aparelhos e dispositivos fant´asticos, basta mencionar que elas s˜ao princ´ ıpios funda- mentais na gera¸ ao de eletricidade. A Figura 1 mostra um desses dispositivos. Um dispositivo de seguran¸ ca que permite interromper corren- tes el´ etricas em aparelhos de uso dom´estico (um secador de cabelos, por exemplo) caso haja um curto-circuito no aparelho ou falha de aterra- mento. No esquema n˜ ao est´ a indicado o apare- lho que ser´a ligado aos fios 1 e 2. Estes passam pelo interior de um anel de ferro no qual ´ e en- rolada uma bobina sensora que, por sua vez, ´ e conectada a um bloqueador de corrente. Se um curto-circuito ocorrer no aparelho e uma das correntes for interrompida, haver´ a uma corrente induzida na bobina (Lei de Indu¸c˜ ao de Faraday) que aciona o bloqueador de corrente. A Figura 2 representa uma secao do anel de ferro (vista frontal) no qual e enrolado um fio Professor: Leonardo Carvalho  UNESP contato:[email protected]

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ARTHUR É MUITO MAIS MUITO MAIS MUITO MAIS MUITO MAIS MUITO MAIS MUITO MAIS MUITO MUITO BICINHAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!1111111111111111111111111111111111111111111111111111111

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Exercıcios Objetivos

1. (2009/1) Na figura, as setas com as legendas pe e representam a direcao e o sentido da velo-cidade de um proton e de um eletron, respecti-vamente, ao penetrarem numa regiao de campo

magnetico constante e uniforme , em diferentesinstantes e com diferentes velocidades.

Considerando que cada uma dessas partıculasesteve sujeita apenas a acao do campomagnetico, pode-se afirmar que, das setas 1, 2,3 e 4 representadas na figura,

(a)  somente a seta 3 pode representar a saıda

do proton e a 1 a do eletron.(b)   a seta 1 pode representar a saıda do proton,

mas nao ha seta que possa representar asaıda do eletron.

(c)   a seta 3 pode representar a saıda do eletron,mas nao ha seta que possa representar asaıda do proton.

(d)  as setas 1 e 3 podem representar a saıdado proton e do eletron, respectivamente.

(e)   as setas 4 e 2 podem representar a saıda doproton e do eletron, respectivamente.

2. (2010/1) Uma tecnologia capaz de fornecer al-tas energias para partıculas elementares podeser encontrada nos aceleradores de partıculas,como, por exemplo, nos cıclotrons. O princıpiobasico dessa tecnologia consiste no movimentode partıculas eletricamente carregadas subme-tidas a um campo magnetico perpendicular asua trajetoria. Um cıclotron foi construıdo demaneira a utilizar um campo magnetico uni-

forme,  −→B , de modulo constante igual a 1,6 T,

capaz de gerar uma forca magnetica,−→F  , sempre

perpendicular a velocidade da partıcula. Con-sidere que esse campo magnetico, ao atuar so-bre uma partıcula positiva de massa igual a

1, 7  × 10−27

kg   e carga igual a 1, 6  × 10−19

C ,faca com que a partıcula se movimente em umatrajetoria que, a cada volta, pode ser conside-rada circular e uniforme, com velocidade iguala 3, 0× 104m/s. Nessas condicoes, o raio dessatrajetoria circular seria aproximadamente

(a)   1× 10−4m.

(b)   2× 10−4m.

(c)   3× 10−4m.

(d)   4× 10−4m.

(e)   5× 10−4m.

3. (2010/2) Uma das leis do Eletromagnetismo e aLei de Inducao de Faraday que, complementada

com a Lei de Lenz, explica muitos fenomenoseletromagneticos. A compreensao dessas leis ecomo as descrevemos tem permitido a humani-dade criar aparelhos e dispositivos fantasticos,basta mencionar que elas sao princıpios funda-mentais na geracao de eletricidade. A Figura 1mostra um desses dispositivos. Um dispositivode seguranca que permite interromper corren-tes eletricas em aparelhos de uso domestico (umsecador de cabelos, por exemplo) caso haja umcurto-circuito no aparelho ou falha de aterra-mento. No esquema nao esta indicado o apare-lho que sera ligado aos fios 1 e 2. Estes passam

pelo interior de um anel de ferro no qual e en-rolada uma bobina sensora que, por sua vez, econectada a um bloqueador de corrente. Se umcurto-circuito ocorrer no aparelho e uma dascorrentes for interrompida, havera uma correnteinduzida na bobina (Lei de Inducao de Faraday)que aciona o bloqueador de corrente.

A Figura 2 representa uma secao do anel deferro (vista frontal) no qual e enrolado um fio

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(bobina). Um fio condutor, reto e comprido,passa pelo centro da argola e e percorrido poruma corrente I (o simbolo

designa o sentido

da corrente entrando no fio 2), que aumentacom o tempo.

Qual das alternativas fornece corretamente li-nhas de campo do campo magnetico B produ-zido pela corrente I e o sentido da corrente in-duzida i na bobina?

4. (2012/1) O freio eletromagnetico e um dispo-sitivo no qual interacoes eletromagneticas pro-vocam uma reducao de velocidade num corpoem movimento, sem a necessidade da atuacaode forcas de atrito. A experiencia descrita aseguir ilustra o funcionamento de um freio ele-tromagnetico.Na figura 1, um ıma cilındrico desce em mo-vimento acelerado por dentro de um tubocilındrico de acrılico, vertical, sujeito apenas aacao da forca peso.Na figura 2, o mesmo ıma desce em movimento

uniforme por dentro de um tubo cilındrico, ver-tical, de cobre, sujeito a acao da forca peso e daforca magnetica, vertical e para cima, que surgedevido a corrente eletrica induzida que circulapelo tubo de cobre, causada pelo movimento doıma por dentro dele.Nas duas situacoes, podem ser desconsideradoso atrito entre o ıma e os tubos, e a resistenciado ar.

Considerando a polaridade do ıma, as linhas deinducao magnetica criadas por ele e o sentidoda corrente eletrica induzida no tubo condutorde cobre abaixo do ıma, quando este desce pordentro do tubo, a alternativa que mostra uma

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situacao coerente com o aparecimento de umaforca magnetica vertical para cima no ıma e aindicada pela letra

5. (2013/2)

A bussola interior

A comunidade cientıfica, hoje, admite que cer-tos animais detectam e respondem a camposmagneticos. No caso das trutas arco-ıris, porexemplo, as celulas sensoriais que cobrem aabertura nasal desses peixes apresentam feixes

de magnetita que, por sua vez, respondem amudancas na direcao do campo magnetico daTerra em relacao a cabeca do peixe, abrindocanais nas membranas celulares e permitindo,assim, a passagem de ıons; esses ıons, a seuturno, induzem os neuronios a enviarem men-sagens ao cerebro para qual lado o peixe devenadar. As figuras demonstram esse processonas trutas arco-ıris:

Na situacao da figura 2, para que os feixes demagnetita voltem a se orientar como represen-tado na figura 1, seria necessario submeter astrutas arco-ıris a um outro campo magnetico,simultaneo ao da Terra, melhor representadopelo vetor

6. (2014/2) Espectrometria de massas e umatecnica instrumental que envolve o estudo, nafase gasosa, de moleculas ionizadas, com diver-sos objetivos, dentre os quais a determinacaoda massa dessas moleculas. O espectrometro de

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massas e o instrumento utilizado na aplicacaodessa tecnica.

(www.em.iqm.unicamp.br. Adaptado.)

A figura representa a trajetoria semicircularde uma molecula de massa m ionizada comcarga +q e velocidade escalar V, quando pe-netra numa regiao R de um espectrometro de

massa. Nessa regiao atua um campo magneticouniforme

  −→B   perpendicular ao plano da figura,

com sentido para fora dela, representado pelosımbolo   . A molecula atinge uma placa fo-tografica, onde deixa uma marca situada a umadistancia x do ponto de entrada.

Considerando as informacoes do enunciado eda figura, e correto afirmar que a massa da

molecula e igual a

(a)   q·V  ·B·x

2

(b)   2·q·B

V  ·x

(c)   q·B2·V  ·x

(d)   q·x

2·B·V  

(e)   q·B·x2·V  

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Gabarito

(1) D

(2) B

(3) B

(4) A

(5) B

(6) E

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