P3 de Física 3 da UNICAMP - 2018.1 - Noturno

Dois fios longos e paralelos, ambos no plano da página, transportam correntes iguais no mesmo sentido, como mostrado. Qual das seguintes afirmações descreve corretamente a força que age sobre os fios e o campo magnético resultante em pontos ao longo da reta pontilhada, situada a meio caminho entre os fios?

Força Campo

1. Repulsiva Nulo;
2. Atrativa Não nulo;
3. Repulsiva Não nulo;
4. Atrativa Nulo;
5. Nula Nulo;

Um campo magnético uniforme  está dirigido para fora da página, como mostrado. Uma espira condutora de área está no plano da página. Em um dado instante, o módulo do campo magnético é e ele está diminuindo à taxa de . O módulo e o sentido da fem induzida na espira nesse instante são, respectivamente:

1. , horário;
2. , anti-horário;
3. , anti-horário;
4. , horário;
5. , anti-horário;

Uma espira quadrada condutora de lado é puxada, com aceleração constante, de uma região onde não existe magnético algum para outra região onde existe um campo magnético uniforme e estacionário perpendicular ao plano da espira. Durante o processo, a corrente induzida na espira:

1. Será nula;
2. Aumentará linearmente com o tempo;
3. Será de algum valor constante diferente de zero;
4. Aumentará exponencialmente com o tempo;
5. Aumentará linearmente com o quadrado do tempo;

A figura mostra três circuitos com fontes, indutores e resistores iguais. Ordene os circuitos de acordo com a corrente no resistor , começando pela maior, muito tempo após o fechamento da chave.

1. 1, 2, 3;
2. 1, depois 2 e 3 empatados;
3. 3, 2, 1;
4. 3, 1, 2;
5. todos empatados;

Duas partículas 1 e 2, carregadas positivamente, estão se movendo num mesmo plano, com a velocidade da partícula 1 sendo perpendicular à velocidade da partícula 2. No instante mostrado na figura, a partícula 2 está sobre a reta que define a direção da velocidade da partícula 1. Sejam a força exercida sobre a partícula 1 e a força exercida sobre a partícula 2. Para esse instante, a orientação da força magnética que cada partícula exerce sobre a outra é:

1. para cima no plano da página;
2. , para baixo no plano da página;
3. , para cima no plano da página;
4. , para baixo no plano da página;
5. , para baixo no plano da página;

Um indutor de e um resistor de são ligados em série a uma bateria ideal de . Uma chave no circuito é fechada no instante e, nesse instante, a corrente é zero. No instante , a energia armazenada no indutor é:

2. ;
3. ;
4. ;
5. ;

Um circuito LC tem uma indutância de e uma capacitância de . No instante , a carga no capacitor é e a corrente é . A energia total é:

1. ;
2. ;
3. ;
4. ;
5. ;

A figura mostra os fasores para três circuitos RLC em série com uma fem senoidal de frequência . A alternativa correta que estabelece a relação entre e (frequência de ressonância) em cada circuito é:

1. Circuito (1): ; Circuito (2): ; Circuito (3): ;
2. Circuito (1): ; Circuito (2): ; Circuito (3): ;
3. Circuito (1): ; Circuito (2): ; Circuito (3): ;
4. Circuito (1): ; Circuito (2): ; Circuito (3): ;
5. Circuito (1): ; Circuito (2): ; Circuito (3): ;

Uma fonte de fem alternada, com uma certa amplitude e frequência , é ligada separadamente a um resistor, a um capacitor e a um indutor. Depois que a fonte é ligada, faz-se variar e mede-se a amplitude da corrente resultante. A variação de com é mostrada no gráfico abaixo. A correspondência exata entre as curvas da figura e os dispositivos é:

1. indutor ; resistor ; capacitor;
2. indutor ; resistor ; capacitor;
3. indutor ; resistor ; capacitor;
4. indutor ; resistor ; capacitor;
5. indutor ; resistor ; capacitor;

A figura mostra a corrente e a força eletromotriz de um circuito RLC em série. Para aumentar a potência transferida para o resistor, é preciso:

1. Aumentar o valor de ;
2. Aumentar o valor de ;
3. Diminuir o valor de ;
4. Aumentar o valor de ;
5. Aumentar o valor da frequência da fonte;

Considere um circuito RLC em série operando na condição de ressonância. Nessa situação a corrente através do circuito tem amplitude . Calcule:

1. A impedância do circuito;
2. A amplitude de voltagem da fonte ;
3. As amplitudes de tensão no resistor , no capacitor e no indutor ;
4. Dobra-se a frequência da fonte. Nessa nova situação, a potência média fornecida pela fonte aumenta, diminui ou permanece constante? Justifique.

No circuito abaixo, o capacitor tem uma capacitância e foi inicialmente carregado a uma diferença de potencial com a polaridade indicada na figura. Ele forma uma espira retangular, de lados e ao ser ligado em série a um resistor de resistência e a uma chave . A espira menor tem dimensões e , está afastada da espira maior por uma distância , possui voltas e é composta de um fio cuja resistência por unidade de comprimento vale . A figura não está desenhada em escala e é assumido que somente o fio da espira grande, mais próximo da espira pequena, produz campo magnético apreciável sobre esta (, e , portanto pode ser considerado um fio muito longo). Para todas as perguntas abaixo, desconsidere o fluxo criado pela bobina menor na bobina maior, bem como o fluxo criado pela bobina maior nela mesma. Nestas condições, encontre

1. A corrente na espira maior em função do tempo depois que a chave é fechada;
2. O sentido da corrente induzida na espira menor (indique na figura e justifique);
3. A corrente induzida na espira menor em função do tempo depois que a chave foi fechada.