P3 de Física II da UFF - 2022.1

Indique em ordem, se a frase é falsa (F) ou verdadeira (V).

1 - Existe uma induzida em um fio, que se desloca paralelamente a um campo magnético, se o fio está avançando na direção oposta à do campo magnético.

2 - Um campo magnético constante pode ser usado para produzir uma corrente elétrica.

3 - A em uma barra condutora de comprimento que se move perpendicularmente a um campo magnético é inversamente proporcional à velocidade da barra.

4 - Um fluxo magnético constante através de uma espira condutora induz uma .

5 - De acordo com a Lei de Lenz, o sentido da corrente induzida numa espira condutora sempre gerará um campo magnético na direção oposta ao campo externo aplicado.

a) F V F F F

b) V F F V F

c) F V F V V

d) V F V F F

e) F V V F V

A figura mostra a seção transversal de um cilindro condutor longo de raio , percorrido por uma corrente de densidade uniforme de módulo apontando para dentro da página. Nele existe uma cavidade oca também cilíndrica, de raio 𝑎 = 4 𝑐𝑚, centrada com o eixo do cilindro. Sabendo que o cilindro se encontra sobre o eixo , calcule o módulo do vetor campo magnético em um ponto que está a uma distância do centro do cilindro.

(a)

(b)

(c)

(d)

(e)

A lei de Biot-Savart serve para calcular o campo magnético no ponto C, o centro comum dos arcos semicirculares AD e HJ na figura. Os dois arcos de raios R1 e R2 formam parte do circuito ADJHA, o qual transporta uma corrente elétrica . Qual das seguintes afirmativas é verdadeira?

A) Somente os trechos AH e JD contribuem para o vetor campo magnético total.

B) Somente o trecho AD contribui para o vetor campo magnético total, pois o seu raio é maior.

C) Somente o trecho HJ contribui para o vetor campo magnético total, pois o seu raio é menor.

D) O vetor campo magnético total é perpendicular ao plano da página e aponta para dentro da página.

E) O vetor campo magnético total é perpendicular ao plano da página e aponta para fora da página.

A figura ilustra uma bobina com espiras circulares enroladas em uma solenóide de comprimento e raio . A corrente elétrica que circula na bobina produz um campo magnético de magnitude igual a próximo ao centro da bobina. A intensidade da corrente é (use ):

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

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:

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Em uma manobra arriscada, um avião executa um movimento de descida em uma trajetória retilínea com velocidade de módulo . Na região da manobra, o campo magnético terrestre é uniforme e tem módulo igual a . Na figura, representa o vetor normal às asas do avião, o campo magnético e a velocidade do avião. Esses três vetores são coplanares ao corpo do avião, sendo que as asas estão orientadas perpendicularmente à folha de papel. Sabendo que a envergadura (distância entre as extremidades das asas) do avião é , qual a diferença de potencial elétrico induzida entre as extremidades das asas?

(A)

(B)

(C)

(D)

(E)

Um fio retilíneo é curvado na forma mostrada na figura abaixo. Determine a força magnética resultante, que atua no fio quando por ele passa uma corrente elétrica , de acordo com o sentido mostrado na figura e na presença de um campo magnético.

A) na direção

B) na direção

C) na direção

D) na direção

E) zero

Na Figura, uma espira quadrada, com lado igual a , está imersa perpendicularmente em um campo magnético variável , onde é positivo para um campo apontando para dentro da página. Podemos afirmar que nos tempos e , os sentidos das correntes na espira tem as respectivas orientações:

a) A corrente é nula nos dois casos;

b) Nos dois casos o sentido é horário;

c) Nos dois casos o sentido é anti-horário;

d) Anti-horário e horário;

e) Horário e anti-horário.

Considere o circuito LC ideal ilustrado na figura abaixo. O capacitor é previamente carregado com a chave na posição 'a'. Analise as seguintes afirmações sobre o circuito após a chave ser girada para a posição 'b':

I - A diferença de potencial elétrico no indutor é máxima quando a corrente elétrica é máxima;

II - A energia armazenada no capacitor é nula quando a corrente elétrica é máxima;

III - A energia armazenada no indutor é nula quando a corrente elétrica é nula.

São CORRETAS as afirmações:

A) I e II

B) II e III

C) I e III

D) I, II e III

E) II, apenas

Considere a trajetória das partículas 1, 2, 3 e 4 através de um espectrômetro de massa, conforme ilustrado na figura. Considere também que todas as partículas entram no espectrômetro com a mesma velocidade e que as partículas possuem carga . Ordene em ordem decrescente estas partículas de acordo com suas massas.

A) .

B) .

C) .

D) .

E) .

Três espiras circulares oscilam na presença de um campo magnético constante e 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 quais espiras haverá uma induzida?

(A) Apenas a espira 1

(B) Apenas a espira 2

(C) Apenas a espira 3

(D) Espiras 1 e 2

(E) Espiras 1, 2 e 3

Considere as figuras 1, 2, 3 e 4 abaixo. Determine a direção inicial do desvio das partículas carregadas conforme entram nos campos magnéticos.

(A) (1), (2), (3) vetor nulo, (4)

(B) (1), (2), (3), (4)

(C) (1), (2), (3) vetor nulo, (4)

(D) (1), (2), (3) , (4)

(E) (1), (2), (3) , (4)

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 do circuito na situação de ressonância é:

Uma fonte aplica ao circuito abaixo uma diferença de potencial . Considere ainda a impedância do circuito. A corrente que passa através do indutor será:

a)

b)

c)

d)

e)

Um circuito RLC em série é alimentado por uma fonte de C.A. 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)

B)

C)

D)

E)