Eletromagnetismo – 2017 – 2016 – 2015
Vestibulares Recentes – Eletricidade
Eletromagnetismo – 2017 – 2016 – 2015
Imãs e campo magnético
01-(COLÉGIO NAVAL-015)
Com relação aos conceitos de eletricidade e magnetismo, coloque V (verdadeiro) ou F (falso) nas afirmativas abaixo e, em seguida, assinale a opção que representa a sequência correta.
( ) Na eletrização por atrito, o corpo perde elétrons passa a ter mais prótons do que possuía anteriormente e, nesse caso, fica eletrizado com carga positiva.
( ) Condutores são corpos que facilitam a passagem da corrente elétrica, pois possuem grande quantidade de elétrons livres.
( ) Um imã, em forma de barra, ao ser cortado ao meio, dá origem a dois novos imãs, cada um com apenas um polo (norte ou sul).
( ) A bússola magnética, cuja extremidade encarnada é o seu polo norte, aponta para uma direção definida da Terra, próximo ao polo norte geográfico.
( ) Geradores são dispositivos que transformam outras formas de energia em energia elétrica.
( ) O chuveiro elétrico pode ser considerado um resistor pois transforma energia elétrica em energia exclusivamente térmica.
(A) (F) (V) (F) (V) (V) (V)
(B) (F) (F) (V) (V) (F) (V)
(C) (V) (F) (F) (V) (V) (F)
(D) (V) (V) (V) (F) (F) (F)
(E) (F) (V) (V) (F) (F) (V)
02-(UFSC-SC-015)
A ideia de linhas de campo magnético foi introduzida pelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791- 1867) para explicar os efeitos e a natureza do campo magnético. Na figura abaixo, extraída do artigo “Pesquisas Experimentais em Eletricidade”, publicado em 1852, Faraday mostra a forma assumida pelas linhas de campo com o uso de limalha de ferro espalhada ao redor deuma barra magnética.
Sobre campo magnético, é CORRETO afirmar que:
01. o vetor campo magnético em cada ponto é perpendicular à linha de campo magnético que passa por este ponto.
02. as linhas de campo magnético são contínuas, atravessando a barra magnética.
04. as linhas de campo magnético nunca se cruzam.
08. por convenção, as linhas de campo magnético “saem” do polo sul e “entram” no polo norte.
16. as regiões com menor densidade de linhas de campo magnético próximas indicam um campo magnético mais intenso.
32. quebrar um ímã em forma de barra é uma maneira simples de obter dois polos magnéticos isolados.
64. cargas elétricas em repouso não interagem com o campo magnético.
Força magnética sobre uma carga móvel imersa num campo magnético
03-(UDESC-SC-016)
04-(FGV.SP-017)
Uma partícula eletrizada de massa m gira no interior de um campo magnético uniforme descrevendo um movimento circular uniforme de raio R e frequência f. Então um sistema de n partículas iguais a essa, girando nas mesmas condições, estará dotado de uma energia cinética dada por
(A) 2.
2.f2.n.m.R2
(B) 2.2.f2.n.m/R2
(C) 2.2.f2.n/m.R2
(D) n.m/2.2.f2.R2
(E) n.m.R2/2.2.f2
05-(UERJ-RJ-015)
Partículas de carga elétrica q e massa m penetram no plano horizontal de uma região do espaço na qual existe um campo magnético de intensidade B, normal a esse plano. Ao entrar na região, as partículas são submetidas a um selecionador de velocidades que deixa passar apenas aquelas com velocidade vo.
Admita que, na região do campo magnético, a trajetória descrita por uma das partículas selecionadas seja circular.
Escreva a expressão matemática para o raio dessa trajetória em função de:
• massa, carga e velocidade da partícula;
• intensidade do campo magnético.
06-(ENEM-MEC-016)
A magnetohipertermia é um procedimento terapêutico que se baseia na elevação da temperatura das células de uma região específica do corpo que estejam afetadas por um tumor.
Nesse tipo de tratamento, nanopartículas magnéticas são fagocitadas pelas células tumorais, e um campo magnético alternado externo é utilizado para promover a agitação das nanopartículas e consequente aquecimento da célula.
A elevação de temperatura descrita ocorre porque
a) o campo magnético gerado pela oscilação das nanopartículas é absorvido pelo tumor.
b) o campo magnético alternado faz as nanopartículas girarem, transferindo calor por atrito.
c) as nanopartículas interagem magneticamente com as células do corpo, transferindo calor.
d) o campo magnético alternado fornece calor para as nanopartículas que o transfere às células do corpo.
e) as nanopartículas são aceleradas em um único sentido em razão da interação com o campo magnético, fazendo-as colidir com as células e transferir calor.
Força magnética sobre um condutor retilíneo imerso num campo magnético
07-(UNICENTRO-PR-015)
Um condutor retilíneo, pelo qual percorre uma corrente elétrica contínua e constante, está imerso em uma região com campo magnético uniforme
.
Assinale a alternativa que corresponde, corretamente, à figura que representa a ação da força magnética sobre o condutor nessa configuração.
08-(UNESP-SP-017)
09-(AFA – 015/016)
O lado EF de uma espira condutora quadrada indeformável, de massa m, é preso a uma mola ideal e não condutora, de constante elástica K.
Na posição de equilíbrio, o plano da espira fica paralelo ao campo magnético B gerado por um ímã em forma de U, conforme ilustra a figura abaixo.
O lado CD é pivotado e pode girar livremente em torno do suporte S, que é posicionado paralelamente às linhas de indução do campo magnético.
Considere que a espira é percorrida por uma corrente elétrica i, cuja intensidade varia senoidalmente, em função do tempo t, conforme indicado no gráfico acima.
Nessas condições, pode-se afirmar que a
A) espira oscilará em MHS, com frequência igual a 1/t2
B) espira permanecerá na sua posição original de equilíbrio
C) mola apresentará uma deformação máxima dada por Bil/mgK
D) mola apresentará uma deformação máxima dada por (Bil + mg)/K
Campo magnético originado por um condutor retilíneo extenso – Força de interação entre dois fios condutores paralelos
10-(PUC-SP-017)
Dois longos fios metálicos, retilíneos e flexíveis estão inicialmente dispostos conforme indica a Figura 1 e localizados numa região do espaço onde há a presença de um intenso campo magnético constante e perpendicular ao plano da folha.
Quando os fios são percorridos por corrente elétrica de mesma intensidade constante, verificam-se as deformações indicadas na Figura 2.
Para que isso seja possível, o sentido do campo magnético e da corrente elétrica em cada fio deve ser:
(A) Campo magnético entrando na folha (Х) e sentido da corrente elétrica de A para B no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.
(B) Campo magnético saindo da folha (•) e sentido da corrente elétrica de A para B no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.
(C) Campo magnético entrando na folha (X) e sentido da corrente elétrica de B para A no fio 1 e sentido de B para A no fio 2.
(D) Campo magnético saindo na folha (•) e sentido da corrente elétrica de B para A nos fios 1 e 2.
11-(FUVEST-SP-017)
As figuras representam arranjos de fios longos, retilíneos, paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade.
Os fios estão orientados perpendicularmente ao plano desta página e dispostos segundo os vértices de um quadrado.
O campo magnético total é nulo no centro do quadrado apenas em
Campo magnético gerado por uma espira circular e por um solenoide
12-(EsPCEx- AMAN – SP- RJ – 2016/17)
Dois fios condutores retilíneos, muito longos e paralelos entre si, são percorridos por correntes elétricas de intensidade distintas, i1 e i2, de sentidos opostos.
Uma espira circular condutora de raio R é colocada entre os dois fios e é percorrida por uma corrente elétrica i.
A espira e os fios estão no mesmo plano.
O centro da espira dista de 3 R de cada fio, conforme o desenho. Para que o vetor campo magnético resultante, no centro da espira, seja nulo, a intensidade da corrente elétrica i e seu sentido, tomando como referência o desenho, são respectivamente:
a) (i1 + i2)/3 e horário
b) (i1 – i2)/3π e anti-horário
c) (i1 – i2)/3π e horário
d) (i1 + i2)/3π e horário
e) (i1 + i2)/3π e anti-horário
13-(FGV-SP-017)
As figuras representam dois exemplos de solenoides, dispositivos que consistem em um fio condutor enrolado.
Tal enrolamento pode se dar em torno de um núcleo feito de algum material ou, simplesmente, no ar. Cada volta de fio é denominada espira.
A passagem de uma corrente elétrica através desse fio cria, no interior do solenoide, um campo magnético cuja intensidade
(A) é diretamente proporcional ao quadrado da intensidade da corrente elétrica e ao comprimento do solenoide.
(B) é diretamente proporcional à densidade das espiras, ou seja, ao número de espiras por unidade de comprimento.
(C) é diretamente proporcional ao número total de espiras do solenoide e ao seu comprimento.
(D) independe da distância entre as espiras, mas depende do material de que é feito o núcleo.
(E) é a maior possível quando o material componente do núcleo é diamagnético ou paramagnético.
14-(Faculdade Israelita de Ciências da Saúde Albert Einstein – SP – 016)
Custo e manutenção dos aparelhos de imagem encarecem exames
É inegável que a evolução da medicina diagnóstica permitiu avanços sem precedentes na prevenção e tratamento de vários tipos de doenças.
Se por um lado a tecnologia propiciou fidelidade cada vez maior nas imagens obtidas do interior do corpo humano, por outro ela também cobra o seu preço. Um exame de ressonância magnética, por exemplo, pode chegar a R$ 1 200,00 em média, se for feito sem material para contraste, e R$ 1 800,00 se essa substância para contraste for utilizada.
A ressonância nuclear magnética, ou simplesmente ressonância magnética, é um método de
diagnóstico por imagem que usa ondas de radiofrequência e um forte campo magnético para obter informações detalhadas dos órgãos e tecidos internos do corpo, sem a utilização de radiação
ionizante.
Esta técnica provou ser muito valiosa para o diagnóstico de uma ampla gama de condições clínicas em todas as partes do corpo.
O aparelho em que o exame é feito consta de um tubo circundado por um grande eletroímã, no
interior do qual é produzido um potente campo magnético.
Na técnica de ressonância magnética aplicada à medicina trabalha-se principalmente com as propriedades magnéticas do núcleo de hidrogênio, que é o menor núcleo que existe e consta de apenas um próton.
O paciente a ser examinado é colocado dentro de um campo magnético intenso, o qual pode variar de 0,2 a 3,0 teslas, dependendo do aparelho. Esse campo magnético externo é gerado pela elevada intensidade de corrente elétrica circulando por uma bobina supercondutora que precisa ser continuamente refrigerada a uma temperatura de 4K (Kelvin),por meio de hélio líquido, a fim de manter as características supercondutoras do magneto.
(Disponível em: http://www.famerp.br/projis/grp25/ressonancia.html. Adaptado.)
Nas proximidades da superfície da Terra, a intensidade média do campo magnético é de 5.10-5 T
e, conforme o texto informa, a intensidade do campo magnético produzido por alguns aparelhos de ressonância magnética pode chegar a 3T.
Considere, por hipótese, esses campos magnéticos uniformes e produzidos por duas bobinas chatas distintas, de raios iguais a 1m para o aparelho e RT (raio da Terra) para a bobina da Terra;
cada uma delas composta por espiras justapostas; percorridas pela mesma intensidade de corrente elétrica e mesma permeabilidade magnética do meio.
Determine a razão (NTerra /Naparelho) entre o número de espiras das bobinas chatas da Terra e do aparelho, respectivamente. Para simplificar os cálculos, adote o raio da Terra igual a 6 000 km.
15-(PUC-SP-016)
A figura representa dois fios condutores retilíneos e muito compridos, paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade ( iF), porém, de sentidos contrários.
Entre os fios há uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente elétrica de intensidade ( iE ).
Determine a razão iF/iE e o sentido da corrente elétrica na espira circular para que o campo de indução magnética resultante no centro da espira seja nulo.
Os fios condutores e a espira circular estão situados no mesmo
plano
(A) e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário.
(B) e o sentido da corrente na espira deve ser horário.
(C) 1,5 e o sentido da corrente na espira deve ser horário.
(D) 1,5 e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário.
Fluxo magnético- Indução eletromagnética – Sentido da corrente elétrica induzida
16-(FAMERP-SP-017)
Uma espira metálica retangular ABCD, de área constante, estátotalmente imersa em um campo magnético uniforme horizontal criado na região entre dois polos magnéticos norte e sul, como representado na figura.
Inicialmente, a espira está em repouso em um plano vertical perpendicular às linhas de indução do campo magnético.
Suponha que a espira gire 90º no sentido anti-horário, em torno de um eixo vertical, nesse campo magnético. Enquanto isso acontece,
(A) circulará por ela uma corrente elétrica induzida sempre no sentido DCBA.
(B) circulará por ela uma corrente elétrica induzida, primeiro no sentido DCBA e depois no sentido ABCD. (C) circulará por ela uma corrente elétrica induzida sempre no sentido ABCD.
(D) circulará por ela uma corrente elétrica induzida, primeiro no sentido ABCD e depois no sentido DCBA.
(E) não circulará por ela corrente elétrica induzida.
17-(AFA-SP-015)
Desejando-se determinar a intensidade do campo magnético no interior de um solenoide longo percorrido por uma corrente elétrica constante, um professor de física construiu um aparato experimental que consistia, além do solenoide, de uma balança de braços isolantes e iguais a d1
e d2, sendo que o prato em uma das extremidades foi substituído por uma espira quadrada de lado L, conforme indicado na figura abaixo.
Quando não circula corrente na espira, a balança se encontra em equilíbrio e o plano da espira está na horizontal. Ao fazer passar pela espira uma corrente elétrica constante i, o equilíbrio da balança é restabelecido ao colocar no prato uma massa m . Sendo g o módulo do campo gravitacional local, o campo magnético no interior do solenoide é dado pela expressão
18-(FAMERP-SP-015)
A figura mostra um solenoide colocado sobre uma superfície horizontal, ligado a uma bateria, e visto de cima para baixo.
O campo magnético gerado por esse solenoide será semelhante ao de um ímã em forma de barra, também sobre uma superfície horizontal e visto de cima para baixo, corretamente representado por
Força eletromotriz induzida
Transformadores
19-(UDESC-SC-016)
Com relação aos fenômenos eletromagnéticos, analise as proposições.
I. Corrente elétrica induzida, em um circuito fechado, por um campo magnético variável no tempo sempre gera um campo magnético que se opõe à mudança desse campo.
II. Correntes elétricas, em circuitos fechados, podem formar dipolos magnéticos, mas nunca monopolos magnéticos.
III. Ao dividir-se um ímã ao meio, formam-se dois monopolos magnéticos, um polo sul e outro polo norte.
IV. Força magnética atua em cargas elétricas em repouso e em movimento.
Assinale a alternativa correta:
A. ( ) Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
B. ( ) Somente as afirmativas I, III e IV são verdadeiras.
C. ( ) Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
D. ( ) Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
E. ( ) Somente as afirmativas I e IV são verdadeiras.
20-(UFRGS-RS-015)
Um campo magnético uniforme B atravessa perpendicularmente o plano do circuito representado abaixo, direcionado para fora desta página.
O fluxo desse campo através do circuito aumenta à taxa de 1 Wb/s.
Nessa situação, a leitura do amperímetro A apresenta, em ampères,
21-(ENEM-MEC-2014)
O funcionamento dos geradores de usinas elétricas baseia-se no fenômeno da indução eletromagnética, descoberto por Michael Faraday no século XIX. Pode-se observar esse fenômeno ao se movimentar um ímã e uma espira em sentidos opostos com módulo da velocidade igual a V, induzindo uma corrente elétrica de intensidade i, como ilustrado na figura.
A fim de se obter uma corrente com o mesmo sentido da apresentada na figura, utilizando os
mesmos materiais, outra possibilidade é mover a espira para a
a) a esquerda e o ímã para a direita com polaridade invertida.
b) direita e o ímã para a esquerda com a polaridade invertida.
c) esquerda e o ímã para a esquerda com a mesma polaridade.
d) direita e manter o ímã em repouso com polaridade invertida.
e) esquerda e manter o ímã em repouso com a mesma polaridade.
Como foi obtido o sentido da corrente elétrica da figura:
22-(FMABC-SP-015)
Um circuito constituído de uma espira quadrada, fixa e de lados iguais a 8 cm, é atravessada por linhas de indução magnética, conforme indicado na figura.
O vetor campo magnético 
tem direção constante e, inicialmente, apresenta uma intensidade de 0,6 T.
Durante um intervalo de tempo de 2 s, a intensidade do campo magnético é diminuída para 0,2 T. Assim, podemos afirmar que a força eletromotriz induzida média, nesse intervalo de tempo, corresponde, em milivolt (mV), aproximadamente, a:
Dados: cosθ = 0,8 e senθ = 0,6
23-(UEM-PR-015)
Assinale o que for correto.
01) Condutores elétricos paralelos percorridos por correntes elétricas que fluem no mesmo sentido
repelem-se.
02) A força eletromotriz induzida em uma espira condutora é diretamente proporcional à variação
temporal do fluxo magnético que atravessa essa espira.
04) A força eletromotriz induzida em uma espira condutora é inversamente proporcional ao intervalo
de tempo em que ocorre a variação do fluxo magnético que atravessa a espira.
08) A corrente elétrica induzida em um circuito elétrico produz um campo magnético que permite o aumento do fluxo magnético que a induz.
16) A variação temporal do campo magnético em uma determinada região do espaço provoca o
aparecimento de um campo elétrico variável nessa mesma região.