Fontes de campo magnético - Questões de Vestibulares

1. (Ebmsp 2017) O Prêmio Nobel de Química em 2016 foi para os cientistas Jean-Pierre Sauvage, Sir J. Fraser Stoddart e Bernard L. Feringa pelo desenvolvimento de máquinas moleculares que possibilitam a "miniaturização" de tecnologias e pode representar uma revolução científica no campo da nanotecnologia. Segundo a Academia Real de Ciências da Suécia, que concedeu o prêmio Nobel de Química 2016, em termos de desenvolvimento, o motor molecular está no mesmo estágio que o motor elétrico estava no ano 1830, quando os cientistas exibiam várias rodas e manivelas rodando, sem saber que elas levariam ao desenvolvimento de trens elétricos e outros equipamentos que se tornaram essenciais na atualidade.

Disponível em: <http://g1.globo.com/ciencia-e-saude>. Acesso em: 8 out. 2016. Adaptado.

A figura representa o princípio de funcionamento de um motor elétrico, uma máquina que converte energia elétrica em energia mecânica.

Considerando-se a intensidade da corrente elétrica que percorre o circuito igual a i, o sentido da corrente elétrica como sendo convencional e o campo de indução magnético da região, onde a espira retangular descreve o movimento de rotação, como sendo uniforme de módulo B e desprezando-se os efeitos gravitacionais, com base nos conhecimentos de Física, é correto afirmar:

a) O sentido da rotação da espira retangular pode ser invertido caso a pilha, representada na figura, seja associada em série com uma outra pilha idêntica.    

b) O módulo de cada uma das forças magnéticas aplicadas nos lados ad e bc da espira retangular imersa no campo de indução magnética do imã é igual a zero.    

c) A intensidade máxima do momento do binário aplicado à espira retangular do circuito é igual a 2 Bixy, sendo x o comprimento do lado bc e y o comprimento do lado ab.    

d) O momento do binário das forças magnéticas se anula quando os lados ab e cd da espira alinham-se perpendicularmente às linhas de indução magnética do ímã.

e) A força magnética que produz a rotação da espira retangular atua nos lados ab e cd com módulo igual a Biy, sendo y o comprimento dos lados ab e cd.   

  
2. (Fuvest 2017) 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. A única diferença entre os arranjos está no sentido das correntes: os fios são percorridos por correntes que entram ou saemdo plano da página. 

O campo magnético total é nulo no centro do quadrado apenas em

a) I.   

b) II.   

c) I e II.   

d) II e III.   

e) III e IV.    

3. (Uece 2016) Em um experimento A, sobre eletromagnetismo, um fio condutor muito fino é disposto em linha reta sobre uma mesa isolante horizontal. Pelo fio passa uma corrente elétrica constante. Em um segundo experimento, B, o mesmo fio é disposto na forma de uma circunferência também sobre a mesa. Em ambas as situações o fio está contido no plano da mesa.

É correto afirmar que, no plano da mesa, os campos magnéticos produzidos pela corrente elétrica nos dois experimentos são

a) verticais.   

b) horizontais.   

c) vertical e horizontal, respectivamente.   

d) horizontal e vertical, respectivamente.   

  

4. (Pucsp 2016) A figura representa dois fios condutores retilíneos e muito compridos, paralelos e percorridos por correntes elétricas de mesma intensidade (i_F), porém, de sentidos contrários. Entre os fios há uma espira circular de raio R percorrida por uma corrente elétrica de intensidade (i_E).

Determine a razão i_F/i_E 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) π e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário.   

b) π e o sentido da corrente na espira deve ser horário.   

c) 1,5π e o sentido da corrente na espira deve ser horário.   

d) 1,5π e o sentido da corrente na espira deve ser anti-horário  

  

5. (Ueg 2016) Duas espiras circulares, concêntricas e coplanares, de raios R₁ e R₂, onde R₂ = 5R₁, são percorridas pelas correntes de intensidades i₁ e i₂, respectivamente. O campo magnético resultante no centro das espiras é nulo. Qual é a razão entre as intensidades de correntes i₂ e i₁?

a) 0,2   

b) 0,8   

c) 1,0   

d) 5,0   

e) 10    

  

6. (Acafe 2016) Um estudante elaborou um projeto para sua aula de Física. Projetou um agasalho para esquentar e, com isso, aquecer as pessoas. Para tanto, colocou um pêndulo nas mangas do agasalho, para oscilar com o movimento dos braços, ligado a um gerador elétrico que, por sua vez, estava ligado a um circuito de condutores para converter energia elétrica em térmica.

A figura a seguir mostra o agasalho com o detalhamento do gerador, ou seja, um imã que oscila próximo a uma bobina.

Assim, analise as seguintes afirmações:

(     ) A corrente elétrica produzida pelo gerador é contínua.

(   ) O fenômeno que explica a geração de energia elétrica nesse tipo de gerador é a indução eletromagnética.

(     ) A bobina provoca uma força magnética no imã que tenta impedir o movimento de oscilação do mesmo.

(     ) A corrente induzida aparece porque um fluxo magnético constante atravessa a bobina.

(   ) Toda energia mecânica do movimento dos braços é convertida em energia térmica para aquecimento da pessoa.

A sequência correta, de cima para baixo, e:

a) F – V – V – F – F   

b) V – V – V – F – F   

c) F – V – F – F – V   

d) V – F – F – V – F   

  

7. (Ufrgs 2016)  Observe a figura abaixo que representa um anel condutor que cai verticalmente na direção de um fio fixo que conduz uma corrente elétrica i.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do enunciado abaixo, na ordem em que aparecem.

Considerando que o plano do anel e o fio são coplanares, conforme representa a figura, a corrente elétrica induzida no anel terá sentido __________ e a força magnética resultante sobre ela __________.

a) horário – aponta para o topo da página   

b) horário – aponta para o pé da página   

c) anti-horário – aponta para o topo da página   

d) anti-horário – aponta para o pé da página   

e) anti-horário – será nula   

  

8. (Uema 2015) A Copa do Mundo de 2014, no Brasil, pôde ser vista por milhões de pessoas pelos aparelhos de televisão que transmitiram sons e imagens por meio de novas tecnologias desenvolvidas com base nos conhecimentos de ondas e de campos magnéticos.

A expressão para calcular a intensidade de campo magnético é a razão entre o(a)

a) intensidade de corrente pelo produto da força pelo comprimento.   

b) força pelo produto da carga pela velocidade.   

c) carga pelo produto da força pela velocidade.   

d) velocidade pelo produto da força pela carga.   

e) comprimento pelo produto da força pela intensidade de corrente.