P2 de Física 3 da UNICAMP - 2019.2

Dois fios condutores cilíndricos, e de mesmo comprimento e mesmo material são ligados à mesma diferença de potencial. O condutor tem o dobro do raio do condutor . Qual é a razão entre as potências dissipadas nos condutores e ?

a)

b)

c)

d)

e)

Uma barra metálica neutra está se movendo com velocidade constante para a direita, em uma região onde há um campo magnético constante e uniforme apontando perpendicularmente para fora da página. Qual dos seguintes diagramas descreve melhor a distribuição de cargas na superfície da barra metálica?

a)

b)

c)

d)

e)

O capacitor no circuito da figura está inicialmente descarregado. Um longo tempo depois que a chave foi fechada, a diferença de potencial através de é:

a)

b)

c)

d)

e)

A figura abaixo ilustra diferentes partículas sendo injetadas por uma abertura no ponto em uma região com um campo magnético uniforme perpendicular à velocidade das partículas, que é a mesma para todas as partículas. O campo é perpendicular à página e aponta para “fora” dela. As patículas descrevem as trajetórias identificadas por I, II, III e IV.

Quais das afirmativas a seguir são verdadeiras?

1. A partícula da trajetória II possui carga negativa e a da trajetória IV possui carga positiva.

2. Supondo que todas as partículas tenham mesma carga, a da trajetória II tem maior massa que a da trajetória I.

3. Supondo que todas as patículas tenham mesma massa, a da trajetória III tem maior carga que a da trajetória II.

4. Se o módulo do campo magnético B fosse aumentado, todas as trajetórias teriam um raio menor.

a) 2 e 4

b) 1, 3 e 4

c) 1, 2 e 3

d) 1 e 2

e) 3 e 4

Um circuito que tem o formato de um triângulo equilátero de lado , está no plano e é percorrido por uma corrente constante, no sentido horário. O circuito está imerso em um campo magnético na direção (entrando na folha, como mostra a figura).

a) Mostre a direção e sentido da força magnética atuando em cada lado do circuito, através de um diagrama.

b) Calcule o módulo da força magnética em cada lado do triângulo.

c) Calcule o momento magnético do circuito.

d) Calcule o torque inicial sobre o circuito.

No circuito da figura, as chaves e estão inicialmente abertas e não há corrente no circuito. Dados: , , , , , . .

a) Calcule a resistência equivalente e a capacitância equivalente do circuito.

b) Se somente a chave é fechada, calcule a corrente em cada resistor. Desconsidere a resistência interna da fonte.

A partir daqui, considere apenas o circuito equivalente. Suponha que o capacitor equivalente está inicialmente descarregado e apenas a chave é fechada, criando um circuito .

c) Deduza a expressão da carga (medida em ) em função do tempo (medido em ).

d) Qual será a carga máxima armazenada no capacitor equivalente.

Considere um fio condutor envolvido por uma camada cilíndrica condutora coaxial ao fio, de raio interno e raio externo (a região logo ao redor do fio, até a distância , é vácuo). O fio é percorrido pr uma corrente , e a camada é percorrida por uma corrente uniformemente distribuída, na mesma direção de , mas com sentido oposto. Considere o fio e a camada como sendo muito longos.

a) Calcule a densidade de corrente na camada cilíndrica.

Calcule o módulo do campo magnético a uma distância do fio (eixo da camada), tal que:

b) .

c) .

d) .

A figura mostra um condutor com uma corrente que flui da esquerda para a direita, imerso em um campo magnético dirigido para “dentro” da página. A superfície (superior) está a um potencial maior que a superfície (inferior). Os portadores de carga:

a) são negativos

b) são positivos

c) são neutros

d) são ausentes

e) movem-se com velocidade próxima à da luz