Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho 3080-210 Figueira da Foz
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5º Teste de Avaliação Avaliação de Física 12º ano, turma D
18 de Abril de 2008
GRUPO I
Nas quatro questões deste grupo são indicadas cinco hipóteses, A, B, C, D e E, das quais só uma está correcta. Escreva, na sua folha de prova, a letra correspondente à alternativa que seleccionou.
1. Uma partícula de massa magnético uniforme Se a velocidade
v
m e carga eléctrica q entra numa região do espaço, onde existe um campo B , com velocidade v . Despreze a acção da força gravitacional que actua na partícula.
for …
(A) oblíqua em relação ao campo magnético, o movimento da partícula é circular e uniformemente acelerado. (B) paralela ao campo magnético, o movimento da partícula é rectilíneo e uniformemente acelerado. (C) perpendicular relativamente ao campo magnético, o movimento da partícula é helicoidal e uniforme. (D) paralela ao campo magnético, o movimento da partícula é rectilíneo e uniforme. (E) perpendicular ao campo magnético, o movimento da partícula é circular e uniformemente acelerado.
2. O valor da resistência equivalente entre os pontos A e C (ver figura 1) é igual a: (A) (B) (C) (D) (E)
R2 R3 R2 + R3 1 R1 + R2 + R3 R + R3 R1 + 2 R2 R3 R1 + R2 + R3 1 1 R1 + + R2 R3 R1 +
Figura 1
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5º Teste de Física – 12º ano D – 18/04/2008
Professor: Carlos Portela
3. Qual das figuras representa correctamente o desvio de uma partícula carregada, em movimento, sujeita a um campo magnético uniforme? Figura (A)
Figura (B)
Figura (C)
Figura (D)
B
B _
Figura (E) _
B
4. Um fio metálico cilíndrico possui uma resistência R. Qual é a resistência eléctrica de outro fio do mesmo material com o dobro do comprimento e com uma secção recta com o triplo do raio. (A) (B) (C) (D) (E)
6R 2 R 3 3 R 2 2 R 9 9 R 2
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GRUPO II 1. Um termómetro utilizado em alguns laboratórios baseia-se na resistência de uma pequena bobina de fio de platina. A bobina tem 100 Ω a 0 ºC, pelo que este tipo de termómetro é conhecido por «Pt100». Qual deverá ser a resistência de um termómetro deste tipo quando mergulhado em azoto líquido a -196ºC? Dados:
α platina = 3,927 ×10−3 ºC−1
2. A figura representa um circuito constituído por um gerador (8,0 V; 1,0 Ω), um amperímetro, A, um motor, M, (1,5 V; 2,0 Ω) e um reóstato, R. 2.1. Determine o valor da resistência do reóstato nas condições da figura. 2.2. Num dado instante, deslocou-se o cursor do reóstato e observou-se que a diferença de potencial nos terminais do gerador aumentou. Seleccione a alternativa que completa correctamente a seguinte afirmação. O cursor do reóstato deslocou-se, de modo a… (A) ... diminuir a resistência introduzida pelo reóstato no circuito. (B) ... aumentar a intensidade da corrente que percorre o circuito. (C) ... diminuir a potência total do gerador. (D) ... aumentar a potência útil do motor. (E) …aumentar a diferença de potencial aos terminais do motor. 2.3. O gráfico da figura ao lado apresenta a diferença de potencial, U, nos terminais do motor em função da intensidade da corrente, I, que percorre o circuito, à medida que se fez variar a resistência do reóstato. Determine os valores de U1 e de U2. Apresente todas as etapas de resolução.
3. Um condensador plano de 200 nF está ligado a uma bateria de 15 V. 3.1. Com que carga fica cada armadura? 3.2. Que energia fica armazenada no condensador? 3.3. Com os terminais do condensador ligados à bateria, afastam-se as placas para o triplo da distância inicial. O que acontece à capacidade do condensador, à tensão entre as placas, à carga das armaduras e à energia armazenada?
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5º Teste de Física – 12º ano D – 18/04/2008
Professor: Carlos Portela
4. Um feixe de protões entra, com velocidade
v0 = 3 ×106 e x (m s −1 ) ,
B
numa região do
espaço onde existe um campo magnético,
B = −4, 0 ×10 −2 e z (T) , eléctrico, E , uniformes.
e
um
v0
y E
campo
z
Considere desprezável a acção da força
x
gravítica relativamente à acção das forças eléctrica e magnética. O feixe de protões atravessa essa região com movimento rectilíneo e uniforme. Dados: carga do protão
q = 1, 6 × 10 −19 C ; massa do protão mp = 1, 67 ×10−27 kg
4.1. Caracterize a força magnética que actua sobre o protão. 4.2. Determine o módulo do campo eléctrico
E.
4.3. Admita que, posteriormente, o campo eléctrico foi suprimido passando a actuar apenas o campo magnético. Diga quais são as características do movimento do protão (indique o raio da trajectória descrita e o sentido do movimento).
5. Considere o circuito esquematizado na figura. O condensador C está carregado e apresenta nos seus terminais uma diferença de potencial de 8,0 V quando o interruptor S está aberto. A resistência R tem o valor
R = 100 kΩ
e a capacidade do condensador é
C = 2, 0 × 10−5 F .
5.1.
Qual é a carga do condensador no instante inicial?
5.2.
Calcule
a
diferença
de potencial
entre
os
terminais
do
condensador 2,0 segundos após se ter fechado o interruptor.
6. Um fio rectilíneo está imerso num campo magnético uniforme e horizontal de 0,2 T que tem o sentido NorteSul, também no plano horizontal. O fio de 150 cm de comprimento é percorrido por uma corrente eléctrica de 3,0 A, no sentido noroeste e também está colocado num plano horizontal. 6.1. Caracterize a força magnética exercida sobre o fio. 6.2. Qual deveria ser a direcção do fio, em relação ao campo magnético, para que a força exercida sobre ele fosse máxima?
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