FORÇA MAGNÉTICA EM UMA CARGA E EM UM FIO RETO 1. (PUC RS 98) Dois fios condutores N e M, retos, paralelos e muito compridos, conduzem correntes, de forma que o campo magnético produzido por elas resulta nulo sobre uma linha entre os dois, conforme a figura abaixo.
A corrente que circula pelo condutor N vale: a. 10 A no mesmo sentido de IM. b. 5 A no mesmo sentido de IM. c. 20 A no mesmo sentido de IM. d. 5 A no sentido contrário de IM. e. 10 A no sentido contrário de IM. 2. (UFMG 99) Dois fios paralelos, percorridos por correntes elétricas de intensidades diferentes, estão se repelindo. Com relação às correntes nos fios e às forças magnéticas com que um fio repele o outro, é correto afirmar que: a. as correntes têm o mesmo sentido e as forças têm módulos iguais. b. as correntes têm sentidos contrários e as forças têm módulos iguais. c. as correntes têm o mesmo sentido e as forças têm módulos diferentes. d. as correntes têm sentidos contrários e as forças têm módulos diferentes. 3. Um elétron que passa por um fio condutor colocado perpendicularmente às linhas de indução de um campo magnético uniforme sofre a ação de uma força de módulo F. Dobrando-se a intensidade do campo magnético, enquanto as demais condições permanecem inalteradas, o elétron sofrerá a ação de uma força de módulo: a. F/4 b. F/2 c. F d. 2F e. 4F 4. (UFMG 98) A figura mostra, de forma esquemática, uma fonte F que lança pequenas gotas de óleo, paralelamente ao plano do papel, em uma região onde existe um campo magnético. Esse campo é uniforme e perpendicular ao plano do papel, "entrando" nesse. As trajetórias de três gotinhas, I, II e III, de mesma massa e mesma velocidade inicial, são mostradas na figura.
a. b.
Explique por que a gotinha I segue em linha reta, a II é desviada para a direita e a III para a esquerda. Explique por que o raio da trajetória da gotinha III é o dobro do raio da trajetória da gotinha II.
5. (PUC MG 2000) Há uma força de atração entre dois fios longos retilíneos e paralelos, quando em cada um deles circula uma corrente elétrica com o mesmo sentido, porque há uma interação entre: a. o campo elétrico dentro de um condutor e o campo elétrico dentro do outro condutor. b. o campo magnético criado pela corrente que passa em um condutor, e a corrente que circula no outro. c. a diferença de potencial aplicada a um condutor e o campo elétrico dentro do outro condutor. d. o campo elétrico dentro de um condutor e a corrente do outro condutor. e. os condutores, devido ao efeito Joule. 6. Um fio retilíneo, na presença de um campo de indução magnética uniforme de intensidade igual a 4,0 T, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade igual a 8,0 A. Determine a intensidade da força magnética por unidade de comprimento, em N/m, que atua sobre o fio condutor sabendo que o ângulo entre a direção do vetor campo magnético e o fio condutor, percorrido pela corrente elétrica é de 37º. Use a seguinte aproximação: sen37º = 0,60.
7. Um condutor retilíneo de comprimento 40 cm, percorrido por corrente elétrica de intensidade igual a 20 A, é –2 imerso num campo magnético uniforme de indução B = 8,0 · 10 T. Caracterize a força magnética, caso exista, que atua nesse condutor nos seguintes casos:
-8
8. Uma partícula de carga 6.10 C é lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme de -2 3 intensidade 4.10 T, com velocidade 10 m/s. Determinar a intensidade da força magnética que atua sobre ela.
-6
9. Uma carga elétrica puntiforme de 20.10 C é lançada com velocidade de 4m/s, numa direção perpendicular a -5 um campo magnético, e fica sujeita a uma força de intensidade 8.10 N. Qual a intensidade do campo magnético? -15
-2
10. Uma carga elétrica de 10 C é lançada perpendicularmente a um campo magnético de 10 T, ficando sob a -15 ação de uma força de 10 N. Determine a velocidade com que a carga foi lançada no campo. 11. Uma partícula elétrica de carga q=4.10
-6
2
C desloca-se com velocidade 2.10 m/s, formando um ângulo q =
o
4
45 com um campo magnético uniforme de intensidade 16.10 T, conforme indica a figura. Determine a força magnética que atua sobre a partícula.
12. Represente a força magnética que atua sobre a carga q, lançada com velocidade v num campo magnético B, nos seguintes casos:
13. Um campo magnético atua em uma carga em repouso?
GABARITO 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
B B D a) gota I – neutra gota II- negativa gota III- positiva b) carga gota III = metade da carga gota II b 19,2 m a) Fm = o b) Fm = 0 c) Fm = 0,64 N, paralela à folha, de cima para baixo d) Fm = 0,64 N, paralela à folha, de baixo para cima -6 2,4 x 10 N 1T 100 m/s 64√2 N a) vertical para baixo b) perpendicular ao plano da folha, para dentro c) vertical para cima d) horizontal para a direta Não, pois Fm depende da velocidade da carga (Fm = B q v sen θ