P3 de Física II da UFF - 2016.2

Um fio longo e reto está no mesmo plano que uma espira retangular, como mostra a figura. O fio conduz uma corrente constante . Qual das seguintes afirmações é verdadeira se o fio se afastar da espira na direção ilustrada na figura?

(a) Não haverá fem induzida e nem corrente induzida.

(b) Haverá uma fem induzida, mas nenhuma corrente será induzida.

(c) Haverá uma corrente induzida em torno do circuito, no sentido horário.

(d) Haverá uma corrente induzida em torno do circuito, no sentido anti-horário.

(e) Não haverá campo elétrico induzido.

Uma espira quadrada com de lado é mantida perpendicular a um campo magnético uniforme com metade de sua área na região de campo, como mostra a figura. O módulo do campo magnético está variando de acordo com a equação , com em Tesla e em segundos. Ligada à espira, temos uma fonte de força eletromotriz (f.e.m.) com . Determine o valor da força eletromotriz total aplicada à espira o sentido da corrente em torno dela.

(a) , no sentido horário.

(b) , no sentido horário.

(c) , no sentido anti-horário.

(d) , no sentido anti-horário.

(e) , no sentido horário.

Em certo instante, a corrente e a força eletromotriz induzida em um indutor têm os sentidos indicados na figura. Neste instante, o valor da força eletromotriz induzida é de e o módulo da taxa de variação da corrente é de . Determine o valor da indutância e diga se a corrente está aumentando ou diminuindo no indutor.

(a) , diminuindo.

(b) , diminuindo.

(c) , aumentando.

(d) , aumentando.

(e) , diminuindo.

Qual dos diagramas de fasores mostrados abaixo representa um circuito em série na condição de ressonância?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Uma bobina formada por um conjunto de espiras de lados e está imersa em um campo magnético de . Ela pode ser girada através de uma manivela que se encontra fixa às suas extremidades. Esta manivela possui um mecanismo que só permite que ela gire em uma direção tal que a parte superior da bobina sempre está entrando na página, como mostra a figura.

5) Sabendo que a bobina parte do repouso com seu plano perpendicular à página, como mostra a figura, ache a expressão para a força eletromotriz em função do tempo sabendo que a frequência angular da bobina é de .

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Esta bobina é ligada então a um circuito em série, onde , e , como mostra a figura.

6) O circuito da figura tem características:

(a) resistivas, pois a voltagem do circuito está em fase com a corrente.

(b) indutivas, pois a voltagem do circuito está adiantada em relação à corrente.

(c) indutivas, pois a voltagem do circuito está atrasada em relação à corrente.

(d) capacitivas, pois a voltagem do circuito está adiantada em relação à corrente.

(e) capacitivas, pois a voltagem do circuito está atrasada em relação à corrente.

Imediatamente após o interruptor no circuito mostrado ser fechado, a corrente através da bateria é:

(a)

(b) .

(c) .

(d) .

(e) .

Analise as seguintes afirmativas:

(I) O campo elétrico induzido apresenta linhas fechadas, isso acarreta que o valor de sua circulação seja diferente de zero;

(II) A fem induzida em um circuito é, em módulo, igual à taxa de variação do fluxo magnético através dele;

(III) O sentido da corrente induzida em uma espira é tal que o campo que ela produz se opõe à variação do fluxo magnético que a produziu.

Qual(is) é(são) verdadeira(s)?

(a) Somente a afirmativa (III).

(b) As afirmativas (I) e (II).

(c) As afirmativas (I) e (III).

(d) As afirmativas (II) e (III).

(e) Todas as três afirmativas.

Uma linha de transmissão sem perdas é submetida a uma tensão dada por , onde é o tempo em segundos. Um indutor de em série e um resistor de em paralelo são introduzidos na linha (ver figura). Qual é o valor da tensão recebida na outra extremidade da linha?

(a)

(b) .

(c)

(d)

(e)

Uma espira quadrada se move com uma velocidade constante de uma região livre de campo para uma região de campo uniforme, como mostrado. Qual dos cinco gráficos mostra corretamente a corrente induzida no circuito em função do tempo ?

(a) I.

(b) II.

(c) III.

(d) IV.

(e) V.

Um capacitor de capacitância foi ligado em série com um resistor de e um gerador de corrente alternada que imprime uma tensão variável neste circuito dada por . Determine a função que descreve a forma com que a corrente de deslocamento está variando com o tempo entre as placas do capacitor.

(a)

(b) onde .

(c)

(d)

(e) onde .

No circuito ilustrado na figura abaixo, tanto a indutância do indutor, quanto a capacitância do capacitor são alteradas. As alternativas abaixo apresentam as variações na indutância e na capacitância. Assinale aquela que reduzirá a frequência de oscilação da corrente no circuito.

(a) e .

(b) e

(c) e .

(d) e .

(e) e .

Antes de o interruptor ser fechado na figura, a ddp nos terminais do capacitor era de . Em algum instante depois do interruptor ser fechado, a corrente instantânea circulando no circuito é de . Qual é o valor da energia armazenada no campo elétrico do capacitor neste instante?

(a)

(b) .

(c) .

(d) .

(e) .

No circuito da figura, , , e . Determine o valor da impedância do circuito.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

O campo elétrico pode ser gerado de duas formas: pela presença de carga elétrica ou por variação de campo magnético. Marque a alternativa correta sobre as características dos dois tipos de campos criados.

(a) O campo elétrico é conservativo, independente da forma pelo qual ele é criado.

(b) As linhas de campo elétrico vão para o infinito, independente da forma pelo qual ele é criado.

(c) O campo elétrico gerado por carga é conservativo e o gerado por variação de campo magnético não é conservativo.

(d) O campo elétrico nunca é conservativo.

(e) As linhas de campo elétrico sempre são fechadas, independente da forma pelo qual ele é criado.

Uma fábrica comprou um novo motor para um de seus equipamentos. O motor é indutivo e funciona com corrente alternada, consumindo uma potência de (medido com um wattímetro) quando o motor está ligado a plena carga em uma rede de de tensão e de frequência. Com o motor ligado, foi medida uma corrente de . Com essas informações e sabendo que o motor é uma carga indutiva, responda: Qual é o fator de potência atual da instalação?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Considere o circuito de um radio FM mostrado na figura abaixo, com , e . Determine o valor aproximado da frequência da onda em que o rádio se encontra sintonizado. (usar )

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

Um conjunto de espiras de cobre circulares de raio se situa num plano perpendicular a um campo magnético dependente do tempo. A variação do campo com o tempo é representada no gráfico. Qual o valor da fem induzida nesta espira?

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)