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Exercícios de Eletromagnetismo - Força e Indução

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  1. 1. UFG 2013
    Uma nova tecnologia vem sendo desenvolvida para cozinhar alimentos com maior eficiência no aproveitamento da energia fornecida. Estima-se que esse novo fogão aproveite 90% da energia, em comparação com 55% do fogão a gás e 65% do fogão elétrico. Entretanto, para o seu funcionamento, deve-se usar apenas panelas de metais ferromagnéticos, tais como ferro fundido ou aço. Essas panelas são aquecidas por meio de correntes induzidas quando colocadas sobre uma plataforma de vitroceràmica. De acordo com o exposto, conclui-se que o princípio físico que fundamenta o funcionamento deste novo fogão é:
  2. 2. UERJ 2015
    O princípio físico do funcionamento de alternadores e transformadores, comprovável de modo experimental, refere-se à produção de corrente elétrica por meio da variação de um campo magnético aplicado a um circuito elétrico. Esse princípio se fundamenta na denominada Lei de:
  3. 3. Stoodi
    No motor elétrico, os fios conduzem uma corrente de 2 A e dispõem-se perpendicularmente a um campo de indução magnética, suposto uniforme, de módulo constante e igual a 1 T. O módulo da força magnética atuante em cada centímetro de fio, vale:
  4. 4. UPF 2014
    Considere uma partícula com carga positiva q, a qual se move em linha reta com velocidade constante v. Em um determinado instante, esta partícula penetra numa região do espaço onde existe um campo magnético uniforme B cuja orientação é perpendicular à trajetória da partícula. Como resultado da interação da carga com o campo magnético, a partícula sofre a ação de uma força magnética Fm cuja direção é sempre perpendicular à direção do campo e ao vetor velocidade instantânea da carga. Assim, a partícula passa a descrever um movimento circular uniforme num plano perpendicular ao Supondo que o módulo da velocidade da partícula seja  v=9x103m/s; que o módulo do campo magnético seja ; e que o raio da circunferência descrita pela partícula seja R=3cm, é correto afirmar que, nessas condições, a relação carga/massa (q/m) da partícula e de:
  5. 5. UFT 2010
    (Adaptado) Com relação ao fenômeno da indução eletromagnética: I. Foi descoberto experimentalmente por M. Faraday II. Uma força eletromotriz (f.e.m.) é sempre induzida em um laço condutor fechado quando o fluxo magnético que o atravessa varia. III. A f.e.m. induzida neste laço causa a aparição de uma corrente induzida. Podemos afirmar que:
  6. 6. UDESC 2014
    Uma partícula, de massa m=5,0x10-18 kg e carga q=8,0x10-6C, penetra perpendicularmente em um campo magnético uniforme, com velocidade constante de módulo V=4,0X106 m/s, passando a descrever uma órbita circular de raio r=5,0x103 cm desprezando o efeito do campo gravitacional. O módulo do campo magnético a que a partícula está submetida é igual a:
  7. 7. UNICAMP
    (Adaptado) Um fio condutor rígido de 200 g e 20 cm de comprimento é ligado ao restante do circuito por meio de contatos deslizantes sem atrito, como mostra a figura abaixo. O plano da figura é vertical. Inicialmente a chave está aberta. O fio condutor é preso a um dinamômetro e se encontra em uma região com campo magnético de 1,0 T, entrando perpendicularmente no plano da figura (g = 10 m/s²). O sentido da corrente elétrica e sua intensidade para que o dinamômetro indique zero, é:
  8. 8. FUVEST 2010
    Aproxima-se um ímã de um anel metálico fixo em um suporte isolante, como mostra a figura. O movimento do ímã, em direção ao anel,
  9. 9. G1 - CFTMG 2011
    Em uma região de campo magnético uniforme B, uma partícula de massa m e carga elétrica positiva q, penetra nesse campo com velocidade v, perpendicularmente a B, conforme figura seguinte. O vetor forca magnética, que atua sobre a partícula no ponto P, está melhor representado em:
  10. 10. UNIFESP
    A figura representa uma espira condutora quadrada, apoiada sobre o plano xz, inteiramente imersa num campo magnético uniforme, cujas linhas são paralelas ao eixo x. Nessas condições, há dois lados da espira em que, se ela for girada tomando-os alternativamente como eixo, aparecerá uma corrente elétrica induzida. Esses lados são:
  11. 11. PUCRS 2010
    Uma partícula eletrizada positivamente de massa 4 mg é lançada horizontalmente para a direita no plano xy, conforme a figura a seguir. com velocidade v1 de 100 m/s. Deseja-se aplicar à partícula um campo magnético , de tal forma que a força magnética equilibre a força peso . Considerando q = 2 x 10-7 C e g = 10 m/s2, o módulo, a direção e o sentido do vetor campo magnético são, respectivamente,
  12. 12. ENEM 2014
    O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a v, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura. A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
  13. 13. UFMG
    A corrente elétrica induzida em uma espira circular será:
  14. 14. IMED 2015
    A lei da indução de Faraday é fundamental, por exemplo, para explicarmos o funcionamento de um dispositivo usado em usinas de energia elétrica: o dínamo. Trata-se de um equipamento eletromecânico que transforma energia mecânica nas usinas de energia em energia elétrica. Em relação a esse dispositivo, assinale a alternativa INCORRETA.
  15. 15. ENEM 2017
    Para demonstrar o processo de transformação de energia mecânica em elétrica, um estudante constrói um pequeno gerador utilizando: - um fio de cobre de diâmetro D enrolado em N espiras circulares de área A; - dois ímãs que criam no espaço entre eles um campo magnético uniforme de intensidade  B; e - um sistema de engrenagens que lhe permite girar as espiras em torno de um eixo com uma frequência f Ao fazer o gerador funcionar, o estudante obteve uma tensão máxima V e uma corrente de curto-circuito i Para dobrar o valor da tensão máxima V  do gerador mantendo constante o valor da corrente de curto i, o estudante deve dobrar o(a)
  16. 16. ENEM 2013
    Desenvolve-se um dispositivo para abrir automaticamente uma porta no qual um botão, quando acionado, faz com que uma corrente elétrica i = 6 A percorra uma barra condutora de comprimento L = 5 cm, cujo ponto médio está preso a uma mola de constante elástica k = 5 × 10–2 N/cm. O sistema mola-condutor está imerso em um campo magnético uniforme perpendicular ao plano. Quando acionado o botão, a barra sairá da posição de equilíbrio a uma velocidade média de 5 m/s e atingirá a catraca em 6 milisegundos, abrindo a porta. A intensidade do campo magnético, para que o dispostivo funcione corretamente, é de
  17. 17. UPE 2014
    Uma bobina, formada por 5 espiras que possui um raio igual a 3,0 cm é atravessada por um campo magnético perpendicular ao plano da bobina. Se o campo magnético tem seu módulo variado de 1,0 T até 3,5 T em 9,0 ms, é CORRETO afirmar que a força eletromotriz induzida foi, em média, igual a  
  18. 18. UFSM 2014
    A tecnologia das grandes usinas hidroelétricas depende de extensas linhas de transmissão. As linhas de transmissão usualmente transportam energia eletrica em _________ tensão. O transformador é um dispositivo que permite transformar baixa tensão e _________ corrente em alta tensão e _________ corrente e vice-versa. No transformador, o fluxo magnético associado ao campo criado pela corrente _________ no primário gera uma corrente no secundário, conforme a lei de Faraday. A alternativa que completa, corretamente, as lacunas é:
  19. 19. UFV 2004
    Uma bateria de força eletromotriz está ligada a uma espira retangular de largura L e resistência R. A espira está penetrando. com uma velocidade de módulo V, em uma região onde há um campo magnético uniforme de módulo B, orientado perpendicularmente ao plano da espira e entrando nesta página. conforme representado na figura a seguir. É CORRETO afirmar que a corrente elétrica na espira é:
  20. 20. FUVEST 2014
    Partículas com carga elétrica positiva penetram em uma câmara em vácuo, onde há, em todo seu interior, um campo eletrico de módulo E e um campo magnético de módulo B, ambos uniformes e constantes, perpendiculares entre si, nas direções e sentidos indicados na figura. As partículas entram na câmara com velocidades perpendiculares aos campos e de módulos v1 (grupo 1), v2 (grupo 2) e v3 (grupo 3). As partículas do grupo 1 têm sua trajetória encurvada em um sentido, as do grupo 2, em sentido oposto, e as do grupo 3 não têm sua trajetória desviada. A situação está ilustrada na figura abaixo. Considere as seguintes afirmações sobre as velocidades das partículas de cada grupo: I. v1 > v2 e v1 > E/B II. v1 2 e v1 III. v3 = E/B Note e adote: Os módulos das forças elétrica (FE) e magnética (FM) sâo: FE=qE FM=qvB  
  21. 21. UDESC 2010
    Na figura a seguir está representada uma espira quadrada de lado igual a 10,0 cm, situada no interior de um campo magnético uniforme B, perpendicular ao plano do papel e dirigido para dentro do papel, cuja intensidade é 0,50 Weber/m2. O plano formado pela espira é paralelo ao papel. Quando o campo magnético tem seu sentido completamente invertido, surge na espira uma força eletromotriz induzida de 5.0 V. O intervalo de tempo médio utilizado para inverter completamente o sentido do campo magnético, neste caso, é:
  22. 22. ESC. NAVAL 2013
    Analise.a flgura a seguir. O grafico da figura acima registra a variação do fluxo magnético, , através de uma bobina ao longo de 5 segundos. Das opções a seguir, qual oferece o gráflco da f.e.m induzida, , em função do tempo?
  23. 23. FUVEST
    Um anel de alumínio, suspenso por um fio isolante, oscila entre os polos de um ímã, mantendo-se, inicialmente, no plano perpendicular ao eixo N – S e equidistante das faces polares. O anel oscila, entrando e saindo da região entre os polos, com uma certa amplitude. Nessas condições, sem levar em conta a resistência do ar e outras formas de atrito mecânico, pode-se afirmar que, com o passar do tempo,
  24. 24. UCS 2012
    Dentro do tubo de imagem de um televisor, a corrente elétrica, numa bobina, aplica sobre um elétron passante um campo magnético de  de direção perpendicular à direção da velocidade do elétron, o qual recebe uma força magnética de  Qual o módulo da velocidade desse elétron? (Considere o módulo da carga do elétron como )
  25. 25. PUC-RJ 2013
    Cientistas creem ter encontrado o tão esperado “bóson de Higgs” em experimentos de colisão próton-próton com energia inédita de 4 TeV (tera elétron-Volts) no grande colisor de hádrons, LHC. Os prótons, de massa 1,7x10–27 kg e carga elétrica 1,6x10–19 C, estão praticamente à velocidade da luz (3x108 m/s) e se mantêm em uma trajetória circular graças ao campo magnético de 8 Tesla, perpendicular à trajetória dos prótons. Com esses dados, a força de deflexão magnética sofrida pelos prótons no LHC é em Newton:
  26. 26. UFLA 2010
    Um feixe de partículas eletrizadas P1 e P2, de mesma massa, penetra em um campo magnético B com mesma velocidade v. Observa‐se que o feixe, ao penetrar no campo magnético, divide‐se em dois, percorrendo trajetórias circulares de raios R1 = 2 R2, conforme figura a seguir. É CORRETO afirmar:
  27. 27. UFAL 2010
    Numa certa região, o campo magnético gerado pela Terra possui uma componente Bx paralela à superfície terrestre, com intensidade de 2 × 10−5 T, e uma componente Bz perpendicular à superfície terrestre, com intensidade de 5 × 10−5 T. Nessa região, uma linha de transmissão paralela à componente Bx é percorrida por uma corrente elétrica de 5000 A. A força magnética por unidade de comprimento que o campo magnético terrestre exerce sobre essa linha de transmissão possui intensidade igual a:
  28. 28. UPE 2014
    Uma barra uniforme, condutora, de massa m = 100 g e comprimento L = 0,50 m, foi posicionada entre duas superfícies rugosas. A barra permanece em repouso quando uma corrente elétrica i = 2,0 A a atravessa na presença de um campo magnético de módulo B = 1,0 T, constante, que aponta para dentro do plano da figura. Com base nessas informações, determine o módulo e o sentido da força de atrito resultante que atua na barra e o sentido.  
  29. 29. ENEM 2018
    A tecnologia de comunicação da etiqueta RFID (chamada de etiqueta inteligente) é usada há anos para rastrear gado, vagões de trem, bagagem aérea e carros nos pedágios. Um modelo mais barato dessas etiquetas pode funcionar sem baterias e é constituído por três componentes: um microprocessador de silício; uma bobina de metal, feita de cobre ou de alumínio, que é enrolada em um padrão circular; e um encapsulador, que é um material de vidro ou polímero envolvendo o microprocessador e a bobina. Na presença de um campo de radiofrequência gerado pelo leitor, a etiqueta transmite sinais. A distância de leitura é determinada pelo tamanho da bobina e pela potência da onda de rádio emitida pelo leitor. Disponível em: http://eletronicos.hsw.uol.com.br. Acesso em: 27 fev. 2012 (adaptado) A etiqueta funciona sem pilhas porque o campo
  30. 30. ENEM 2018
    Nos manuais de instalação de equipamentos de som há o alerta aos usuários para que observem a correta polaridade dos fios ao realizarem as conexões das caixas de som. As figuras ilustram o esquema de conexão das caixas de som de um equipamento de som mono, no qual os alto-falantes emitem as mesmas ondas. No primeiro caso, a ligação obedece às especificações do fabricante e no segundo mostra uma ligação na qual a polaridade está invertida. O que ocorre com os alto-falantes E e D se forem conectados de acordo com o segundo esquema?
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