P3 de Física II da UFF - 2018.2

Um circuito LC funciona como um oscilador eletromagnético ideal com frequência angular e energia total . Se representa a carga máxima no capacitor e a corrente máxima que circula no circuito, é CORRETO afirmar que:

Quando a carga no capacitor for nula, a energia acumulada no indutor será .

Quando a corrente for , a carga no capacitor será .

A carga máxima no capacitor vale .

A corrente máxima que circula no circuito é .

A diferença de potencial no indutor é máxima quando a corrente é .

Uma partícula carregada com carga está se movendo para a direita paralelamente a um fio que conduz uma corrente elétrica também para a direita, como ilustrado na figura.

Se a distância da partícula ao fio é muito menor do que o comprimento do fio, a força experimentada pela partícula é:

, na direção vertical, para baixo.

, na direção vertical, para cima.

, na direção vertical, para cima.

, na direção vertical, para baixo.

, na direção vertical, para baixo.

Um resistor de resistência , uma fonte de CA de fem de pico e frequência angular de e um indutor são acoplados em série. Para que a corrente de pico seja de , quanto deve valer a indutância do indutor utilizado?

Um capacitor de placas paralelas circulares muito próximas, inicialmente carregado com carga , descarrega através de uma resistência .

Lembrando que a carga no capacitor decai exponencialmente de acordo com e sabendo que a área das placas vale , calcule o módulo da corrente de deslocamento no interior das placas do capacitor:

.

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Um circuito RLC em série é alimentado por uma fonte CA com frequência duas vezes maior que a frequência de ressonância. Sobre as reatâncias do sistema, podemos afirmar que:

.

.

.

.

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Considere um capacitor de placas paralelas enquanto está sendo carregado. Quais das seguintes afirmações é correta:

Não há campo magnético entre as placas do capacitor porque nenhuma carga é transferida entre as placas.

Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo magnético está variando entre as placas.

Há campo magnético entre as placas do capacitor mesmo não havendo transferência de cargas, pois o fluxo de campo elétrico está variando entre as placas.

A magnitude do campo magnético entre as placas está crescendo com o tempo porque a carga nos capacitores está aumentando.

Há campo magnético entre as placas apenas se a taxa na qual o capacitor está sendo carregado estiver variando no tempo.

Três espiras circulares oscilam na presença de um campo magnético uniforme, como ilustrado na figura.

A espira 1 oscila de um lado para outro como um pêndulo, a espira 2 oscila em torno do seu eixo vertical e a espira 3 (presa na extremidade de uma mola) oscila para cima e para baixo.

Em todos os casos, as espiras se movimentam completamente dentro da região de campo magnético. Em quais espiras haverá uma fem induzida?

Apenas na espira 1

Espiras 1 e 2

Apenas na espira 3

Apenas na espira 2

Espiras 1, 2 e 3

A figura ilustra uma espira circular de raio na qual circula uma corrente elétrica no sentido horário. A espira situa-se no plano e um campo magnético uniforme externo de magnitude aponta na direção positiva do eixo , como ilustrado.

A magnitude do momento de dipolo magnético da espira é .

Qual a intensidade da corrente na espira?

Em um circuito CA genérico, a amplitude da corrente que passa por um dado resistor foi medida e vale . A ddp neste mesmo resistor também foi medida (usando-se um osciloscópio): a amplitude da onda observada vale e o período da onda vale .

A expressão para a corrente que atravessa o resistor e sua ddp em função do tempo são representadas pelas funções:

e

e

e

e

e

Considere um circuito ideal constituído apenas por um indutor (indutância ) e um capacitor (capacitância ) em série. O gráfico de fasores que melhor descreve a corrente e as ddps no circuito é:

Um elétron se movimenta em uma trajetória retilínea com velocidade na presença de um campo elétrico e de um campo magnético constantes. A componente da velocidade do elétron é:

Um circuito RLC em série é alimentado por uma fonte de CA de e possui frequência ajustável. Quando o circuito se encontra em ressonância, a corrente de pico vale e a ddp no indutor de indutância vale .

Portanto, a resistência e a capacitância valem:

A figura ilustra uma espira circular de raio na qual circula uma corrente elétrica no sentido horário. A espira situa-se no plano e um campo magnético uniforme externo de magnitude aponta na direção positiva do eixo , como ilustrado.

A magnitude do momento de dipolo magnético da espira é .

Se a espira for liberada, a partir do repouso, da configuração mostrada na figura, seu movimento devido ao torque magnético é tal que (considere os 4 pontos representados na espira, rotulados de a , b , c e d ):

a espira não se moverá, pois está em uma configuração de equilíbrio estável.

ponto a move-se para fora da página e ponto move-se para dentro da página.

ponto a move-se para dentro da página e ponto move-se para fora da página.

ponto b move-se para fora da página e ponto move-se para dentro da página.

ponto b move-se para dentro da página e ponto move-se para fora da página.

A figura abaixo ilustra uma partícula que descreve uma trajetória semicircular ao entrar em uma região com campo magnético uniforme.

O raio da trajetória é e o módulo da velocidade da partícula ao entrar na região com campo magnético é . Sabendo que a partícula tem massa e carga , qual a magnitude e sentido do campo magnético?

, entrando na folha de papel.

, saindo na folha de papel.

, entrando na folha de papel.

, saindo na folha de papel.

, entrando na folha de papel.

A figura ilustra uma bobina com 1000 espiras circulares enroladas em um solenoide de comprimento e diâmetro . A corrente elétrica que circula na bobina produz um campo magnético de magnitude igual a próximo ao centro da bobina.

A intensidade da corrente vale: