5º teste- Física 12º ano - 2007/08

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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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