P2 de Física II da UFF - 2018.1

A figura abaixo mostra uma curva fechada, orientada, e um trecho de um fio retilíneo, longo, pelo qual passa uma corrente estacionária de intensidade , no sentido indicado. Podemos afirmar que:

Uma esfera de vidro carregada eletricamente se aproxima de um ímã metálico, posicionado em uma mesa, como ilustrado na figura. No experimento,

1. O ímã é atraído pela esfera devido a uma força elétrica, apenas.
2. O ímã é repelido pela esfera devido a uma força elétrica, apenas.
3. O ímã é duplamente atraído pela esfera devido às forças elétricas e magnética.
4. O ímã fica sujeito a duas forças. Ele atraído (repelido) pela esfera devido a uma força magnética (elétrica).
5. O ímã é atraído pela esfera devido a uma força magnética, apenas.

A figura abaixo representa dois fio bastante longos (1 e 2) perpendiculares ao plano do papel, percorridos por correntes de sentido contrário, e , respectivamente. A condição para que o campo magnético resultante, no ponto , seja zero é:

Na figura estão representados um fio muito longo percorrido por uma corrente e uma espira circular de raio , percorrida pela corrente , ambos num mesmo plano e um tangenciando o outro, conforme a figura. Qual é o valor da razão para que o campo magnético resultante no centro da espira seja nulo)

Um capacitor de capacitância no vácuo é conectado a uma bateria que sustenta uma tensão adquirindo, portanto, uma carga . A seguir, o capacitor é desconectado da bateria e um dielétrico de constante é inserido entre suas placas. Os novos valores da capacitância , da carga e da tensão entre as placas serão:

Uma corrente passa em cada um dos três fios retilíneos longos, situados nos vértices de um triângulo equilátero. Os fios são perpendiculares ao plano que contém o triângulo, conforme mostra a figura. Desconsiderando o campo magnético terrestre, a orientação de uma bússola colocada no ponto fica:

Em um espectrômetro de massa, um feixe de íons emitido por uma fonte atravessa uma região de campo magnético uniforme e estacionário, como mostrado na figura abaixo.

Esse sistema é utilizado para determinar a quantidade de água pesada (, onde representa um átomo de deutério) que há na água do mar. Como resultado da ionização, separa-se apenas os íons , e , que são então acelerados de forma a entrar na região de campo magnético com a mesma velocidade inicial. Sabendo que as massas dos átomos de , e valem 1, 2 e 16 u.m.a, respectivamente, e que a massa do elétron pode ser desprezada em confronto com as massas do próton e do nêutron, podemos afirmar que os íons coletados nos detectores 1 e 2, respectivamente,

1. e
2. e
3. e
4. e
5. e

A intensidade da força magnética entre dois condutores retilíneos muito longos e ambos comprimento , dispostos paralelamente um ao outro, afastados de uma distância e percorridos por correntes elétricas de intensidades e , é dada pela equação:

Dois condutores idênticos estão dispostos paralelamente, como mostra a figura. Se a distância entre estes condutores passar a ser o dobro da inicial, eles irão _______________ com uma força de intensidade _________________.

1. Repelir-se; .
2. Repelir-se; .
3. Atrair-se; .
4. Atrair-se; .
5. Atrair-se; .

Um automóvel possui dois faróis dianteiros, equipados com lâmpadas idênticas de e de potência igual a , cada. Elas são alimentadas por uma bateria e resistência interna desprezível. As duas lâmpadas estão ligadas em paralelo à bateria, conforme o esquema, e o circuito está protegido por um fusível de resistência desprezível. O fusível é especificado por um valor de corrente, em Ampères, tal que se a corrente através dele ultrapassar este valor , o fusível se “queima”, interrompendo o circuito. Determine o menor valor possível da especificação do fusível para que ele não se “queime” neste circuito.

Uma bateria ideal é conectada a três lâmpadas idênticas, como mostrado na figura abaixo. Um interruptor em paralelo com a lâmpada 3 está originalmente aberto e é depois fechado. Quando o interruptor está fechado, o que acontece com o brilho das lâmpadas 1 e 2?

1. 1 clareia, 2 clareia
2. 1 escurece, 2 permanece inalterada
3. 1 permanece inalterada, 2 permanece inalterada
4. 1 permanece inalterada, 2 brilha mais
5. 1 permanece inalterada, 2 escurece

A figura mostra um circuito elétrico onde as fontes de tensões ideais têm fem e . As resistências valem , e . No ramo de a intensidade da corrente é de com o sentido indicado na figura. Sabendo que fem vale e a fem vale , qual é o valor e o sentido da corrente que atravessa o resistor ?

1. de para
2. de para
3. de para
4. de para
5. de para

Uma bateria comercial de é utilizada no circuito esquematizado abaixo, no qual o amperímetro e o voltímetro são considerados ideais.

Varia-se a resistência , e as correspondentes indicações do amperímetro e do voltímetro são usadas para construir o seguinte gráfico de voltagem versus intensidade de corrente . Usando as informações do gráfico, calcule: o valor da resistência interna da bateria.

Considere dois fios condutores cilíndricos A e B de mesmo comprimento, feitos de um mesmo material e com diâmetros distintos. Para comparar as espessuras dos dois fios, mediu-se a corrente que atravessa cada fio como função da diferença de potencial à qual está submetido. Os resultados estão representados na figura. Analisando os resultados, conclui-se que a relação entre os diâmetros dos fios A e B é:

Uma bateria de é conectada a uma arranjo com dois capacitores de e associados em paralelo conforme a figura. A energia armazenada nos capacitores vale:

O filamento de uma lâmpada incandescente, submetido a uma tensão , é percorrido por uma corrente de intensidade . O gráfico abaixo mostra a relação entre e .

As seguintes afirmações se referem a essa lâmpada.

1. A resistência do filamento é a mesma para qualquer valor da tensão aplicada.
2. A resistência do filamento diminui com o aumento da corrente.
3. A potência dissipada no filamento aumenta com o aumento da tensão aplicada.

Dentre essas afirmações, somente

1. I está correta.
2. II está correta.
3. III está correta.
4. I e III estão corretas
5. II e III estão corretas.

O circuito abaixo apresenta capacitores de capacitância , inicialmente descarregados, e resistores de resistência . A força eletromotriz do circuito vale e a chave Ch está inicialmente aberta. Assinale a alternativa falsa.

1. No instante em que se fecha a chave, a intensidade da corrente que atravessa o resistor do ramo central é nula.
2. Depois de muito tempo que a chave foi fechada, com os capacitores totalmente carregados, a ddp em cada resistor será igual a .
3. Depois de muito tempo que a chave foi fechada, os capacitores estão totalmente carregados.
4. Depois de muito tempo que a chave foi fechada, a intensidade da corrente nos resistores será igual a zero.
5. Depois de muito tempo que a chave foi fechada, a corrente nos capacitores será igual a zero.

Considere o circuito da figura onde é feito um aterramento no ponto . O valor das resistências é e o das tensões são e . O valor do potencial no ponto em relação ao potencial zero do ponto de aterramento é:

No circuito elétrico representado a seguir, o voltímetro e o amperímetro são ideais. Observa-se que, com a chave ch aberta, o voltímetro marca e, com ela fechada, o amperímetro marca . A resistência do circuito vale:

O gráfico abaixo representa , que é o componente do campo elétrico, versus a posição ao longo do eixo . Determine o valor do potencial , considerando que .

Na figura abaixo temos um circuito formado por um resistor, um capacitor e uma bateria ideal. Inicialmente, o capacitor se encontra descarregado. Se a chave for ligada, quanto tempo, em unidade de , levará para o capacitor atingir da sua carga máxima?