P2 de Física II da UFF - 2016.1

Dois fios longos retos paralelos transportam correntes iguais e em sentidos opostos. Em um ponto entre os fios à mesma distância dos dois, o campo magnético que produzem é:

(a) nulo

(b) não nulo, contido no plano formado pelos dois fios e paralelo aos fios

(c) não nulo e fazendo um ângulo menor do que com relação ao plano formado pelos dois fios

(d) não nulo e perpendicular ao plano dos dois fios

(e) não nulo, contido no plano formado pelos dois fios e perpendicular aos fios

Dois fios retos longos perpendiculares ao plano do papel estão nos vértices de um triângulo equilátero, como mostra a figura. Cada um deles conduz uma corrente de para fora do papel. O campo magnético no terceiro vértice em uma magnitude (em Tesla):

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Qual gráfico abaixo mostra corretamente a magnitude do campo magnético gerado por um fio linear, fino e infinitamente longo em função da distância perpendicular ao fio, que conduz uma corrente elétrica?

(a) III

(b) I

(c) V

(d) IV

(e) II

Um condutor cilíndrico maciço de raio conduz uma corrente uniformemente distribuída, paralela ao eixo de simetria, sobre a sua secção transversal do cilindro. Qual dos gráficos abaixo mostra corretamente a intensidade do campo magnético como função da distância a partir do centro do cilindro?

(a) II

(b) I

(c) V

(d) IV

(e) III

Nos diagramas, todas as lâmpadas são idênticas e todos os dispositivos fem (baterias) são idênticos. Em qual ou quais circuito(s) (I, II, III, IV, V), as lâmpadas irão brilhar com a mesma intensidade que no circuito (indicado ao lado)?

(a) I e III

(b) II e V

(c) III

(d) IV

(e) V

Um pedaço de um circuito é mostrado, com os valores das correntes para alguns ramos. Qual é o sentido e o valor da corrente no ramo indicado?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Duas baterias idênticas, cada uma com uma fem de e uma resistência interna de , estão ligadas em paralelo, ligando seus terminais positivos juntos e ligando os terminais negativos juntos. A combinação é então ligada através de um resistor de , de modo a fechar o circuito. A corrente em cada bateria é:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Os diagramas abaixo mostram cinco possíveis orientações de um dipolo magnético em um campo magnético uniforme . Para qual destes o torque magnético sob o dipolo tem a sua maior intensidade?

(a) I

(b) III

(c) V

(d) IV

(e) II

A voltagem real entre os terminais de uma bateria de , medida por um voltímetro, vale quando ela está conectada a uma resistência de . A resistência interna da bateria vale aproximadamente:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

No circuito abaixo, o fio de até é considerado muito longo e a distância muito menor do que a distância . O capacitor está inicialmente descarregado. Qual o valor do campo magnético no ponto a uma distância , indicado na figura, imediatamente após a chave ser fechada e quando o capacitor estiver totalmente carregado, respectivamente:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Uma espira quadrada situa-se no plano da página e transporta uma corrente , como mostra a figura. Existe um campo magnético uniforme paralelo ao lado como indicado. A espira tende a girar no:

(a) entorno de com saindo da página.

(b) entorno de com entrando para a página.

(c) entorno de com saindo da página.

(d) entorno de com entrando para a página.

(e) entorno de um eixo perpendicular à página.

Um fio de de comprimento transporta uma corrente de , no sentido positivo do eixo , em uma região do espaço onde um campo magnético uniforme dado por está presente. Qual é o vetor força magnética resultante que atua no fio?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Considere as seguintes afirmações, com respeito a um referencial inercial dado:

(I) Uma partícula carregada em movimento em um campo magnético nunca segue uma trajetória retilínea.

(II) Quando sobre a partícula há outras forças além da magnética, a força magnética pode realizar trabalho ao longo da trajetória real da partícula.

(III) A força magnética sobre uma partícula carregada nunca pode alterar o módulo da sua velocidade.

Qual(is) delas é(são) verdadeira(s)?

(a) Somente a II.

(b) Somente a III.

(c) Somente a I e a III.

(d) Somente a II e a III.

(e) Nenhuma.

A figura mostra um anel circular, muito fino, de raio , submetido a um campo magnético (estacionário) divergente e com simetria radial. O campo magnético em todos os pontos do anel tem o mesmo módulo , é perpendicular ao anel e faz um ângulo com a normal ao plano do anel. Qual é a força magnética que o campo exerce sobre a espira se, nessa, passa uma corrente de intensidade ?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

No circuito mostrado na figura, as resistências têm o mesmo valor de , a bateria é assumida como sendo ideal e o interruptor está inicialmente aberto. Ao se fechar a chave (interruptor), o capacitor inicia sua carga com um tempo característico . Após um longo intervalo de tempo a chave é novamente aberta e inicia-se a descarga do capacitor com um tempo característico . Quanto vale a razão ?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

A figura abaixo representa um espectrômetro de massa, aparelho usado para medir a massa de íons. Um íon de massa , a ser determinada, e carga é produzido na fonte , em repouso, e acelerado pelo campo eletrostático associado a uma diferença de potencial . O íon entra em uma câmara de separação na qual existe um campo magnético constante (uniforme e estacionário), perpendicular à sua trajetória. Suponha que o íon atinja o detector em um ponto situado a uma distância do ponto de entrada da câmara. Qual é a massa do íon?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

No circuito abaixo os instrumentos de medidas são ideais. Com a chave aberta, o voltímetro marca .

I - Com a chave aberta é possível inicialmente calcular o valor da fem na bateria e o valor da potência dissipada no resistor de , que são respectivamente:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

II - Com a chave fechada o valor lido no amperímetro e o valor da potência dissipada no resistor de é igual a:

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Um campo magnético uniforme tem seu vetor para dentro da página. Uma partícula carregada movimenta-se no plano da folha, seguindo uma espiral no sentido horário e raio decrescente, como é mostrado na figura. Uma explicação razoável é:

(a) a carga é positiva e desacelera

(b) a carga é negativa e desacelera

(c) a carga é positiva e acelera

(d) a carga é negativa e acelera

(e) nenhuma das anteriores

Os diagramas mostram três espiras que consistem em arcos circulares concêntricos (metade ou um quarto de círculos de raios , e ) e comprimentos radiais. Os circuitos conduzem a mesma corrente no mesmo sentido. Classificá-las de acordo com as magnitudes dos campos magnéticos que produzem em , de menor a maior.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)