Exercícios sobre magnetismo
Teste seus conhecimentos por meio desta lista de exercícios sobre magnetismo, área da Física que estuda os fenômenos magnéticos.
(FPS) Um fio condutor retilíneo tem comprimento L = 16 metros e transporta uma corrente elétrica contínua, igual a i = 0,5 A, em um local onde existe um campo magnético perpendicular e uniforme, cujo módulo vale B = 0,25 Tesla, conforme indica a figura abaixo. O módulo da força magnética exercida pelo campo magnético sobre o fio será:
A) 0,2 N.
B) 20 N.
C) 200 N.
D) 10 N.
E) 2 N.
(UFB) Pares de imãs em forma de barra são dispostos conforme indicam as figuras a seguir:
A letra N indica o polo norte e o S o polo sul de cada uma das barras. Entre os imãs de cada um dos pares anteriores (a), (b) e (c) ocorrerão, respectivamente, forças de:
A) atração, repulsão, repulsão
B) atração, atração, repulsão
C) atração, repulsão, atração
D) repulsão, repulsão, atração
E) repulsão, atração, atração
(UFPA) A Terra é considerada um imã gigantesco, que tem as seguintes características:
A) O polo Norte geográfico está exatamente sobre o polo sul magnético, e o Sul geográfico está na mesma posição que o norte magnético.
B) O polo Norte geográfico está exatamente sobre o polo norte magnético, e o Sul geográfico está na mesma posição que o sul magnético.
C) O polo norte magnético está próximo do polo Sul geográfico, e o polo sul magnético está próximo do polo Norte geográfico.
D) O polo norte magnético está próximo do polo Norte geográfico, e o polo sul magnético está próximo do polo Sul geográfico.
E) O polo Norte geográfico está defasado de um ângulo de 45º do polo sul magnético, e o polo Sul geográfico está defasado de 45º do polo norte magnético.
(UFRGS) A figura mostra um pedaço de ferro nas proximidades de um dos pólos de um imã permanente.
Selecione a alternativa que completa corretamente as lacunas nas seguintes afirmações sobre essa situação.
A extremidade L do pedaço de ferro é ……… pelo polo K do imã. Chamando o polo sul do imã de S e o norte de N, uma possível distribuição dos polos nas extremidades K, L e M é, respectivamente, ………
A) atraída – N, N e S
B) atraída – N, S e N
C) repelida – N, S e N
D) repelida – S, S e N
E) repelida – S, N e S
Qual deve ser o valor absoluto da força eletromotriz induzida, quando ocorre uma variação de fluxo magnético de 50 Wb em 40 segundos?
A) 0,80 V
B) 1,00 V
C) 1,25 V
D) 2,50 V
E) 2,75 V
Os materiais magnéticos podem ser:
I. Diamagnéticos.
II. Paramagnéticos.
III. Ferromagnéticos.
A) Apenas I.
B) Apenas II
C) Apenas III.
D) Apenas I e II.
E) Todas as alternativas.
Sabendo que o raio de uma espira circular é 0,2 m, calcule o campo magnético nela quando ela é percorrida por uma corrente elétrica de 4 A. Considere π = 3.
Dado: \(\mu_0 = 4 \pi \cdot 10^{-7} \, \text{T} \cdot \text{m}/\text{A} \)
A) 1,2 ∙ 10-4 T
B) 1,2 ∙ 10-5 T
C) 1,2 ∙ 10-6 T
D) 1,2 ∙ 10-7 T
E) 1,2 ∙ 10-8 T
Determine o campo magnético em uma bobina chata que possui 50 espiras e raio 0,5 m quando é percorrido por uma corrente elétrica de 1,5 A. Considere π = 3.
Dado: \(\mu_0 = 4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, \text{T} \cdot \text{m}/\text{A} \)
A) 9 ∙ 10-5T
B) 10 ∙ 10-5T
C) 11 ∙ 10-5T
D) 12 ∙ 10-5T
E) 13 ∙ 10-5T
Com base nos seus estudos a respeito do magnetismo, qual(is) das alternativas é/são classificação(ções) do magnetismo?
I. Natural.
II. Dinâmico.
III. Artifical.
A) Alternativa I.
B) Alternativa II
C) Alternativa III.
D) Alternativas I e II.
E) Alternativas I e III.
Qual deve ser o campo magnético a 3 m de distância de um condutor reto que é atravessado por uma corrente elétrica de 18 A?
Dado: \(\mu_0 = 4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, \text{T} \cdot \text{m}/\text{A} \)
A) 0,4 ∙ 10-6 T
B) 0,6 ∙ 10-6 T
C) 0,8 ∙ 10-6 T
D) 1,2 ∙ 10-6 T
E) 1,4 ∙ 10-6 T
Determine o campo magnético no interior de um solenoide que possui 10 voltas e comprimento 1 m quando é percorrido por uma corrente elétrica de 5 A. Considere π = 3.
Dado: \(\mu_0 = 4 \cdot \pi \cdot 10^{-7} \, \text{T} \cdot \text{m}/\text{A} \)
A) 4 ∙ 10-5T
B) 5 ∙ 10-5T
C) 6 ∙ 10-5T
D) 7 ∙ 10-5T
E) 8 ∙ 10-5T
Quais proposições apresentam a unidade de medida correspondente à grandeza física estudada no magnetismo?
I. A força magnética é medida em Newton por metro.
II. A corrente elétrica é medida em Ampère.
III. O campo magnético é medido em Tesla.
IV. A carga elétrica do corpo é medida em Coulomb.
A) Alternativas I e II.
B) Alternativas III e IV.
C) Alternativas I e III.
D) Alternativas II e IV.
E) Alternativas I e IV.
Alternativa E.
Calcularemos a força magnética no fio retilíneo através da sua fórmula:
Fmag = B ∙ i ∙ L ∙ sinθ
Fmag = 0,25 ∙ 0,5 ∙ 16 ∙ sin90°
Fmag = 0,25 ∙ 0,5 ∙ 16 ∙ 1
Fmag = 2N
Alternativa A.
Na alternativa A temos atração entre os ímãs, e na alternativa B e na alternativa C temos repulsão entre os ímãs. Teremos sempre atração quando os polos forem N e S, e repulsão quando os polos forem N e N ou S e S.
Alternativa C.
A Terra possui um campo magnético que faz com que ela se comporte como um imã gigantesco com polo norte magnético próximo do polo Sul geográfico, e o polo sul magnético próximo do polo Norte geográfico.
Alternativa B.
A extremidade L do pedaço de ferro é atraída pelo polo K do imã. Chamando o polo sul do imã de S e o norte de N, uma possível distribuição dos polos nas extremidades K, L e M é, respectivamente, N, S e N.
Alternativa C.
Calcularemos a força eletromotriz induzida através da lei de Faraday, dada pela fórmula:
\(\epsilon = - \frac{50}{40} \)
\(\epsilon = -1,25 \, \text{V} \)
Como queremos o valor absoluto, então usaremos o módulo desse valor:
\(\epsilon = 1,25 \, \text{V} \)
Alternativa E.
Os materiais magnéticos podem ser diamagnéticos, paramagnéticos e ferromagnéticos dependendo dos efeitos que ocorrem neles quando eles se aproximam de ímãs.
Alternativa B.
Calcularemos o campo magnético em uma espira circular através da sua fórmula:
\(B = \frac{44 \ \cdot \ \pi \ \cdot \ 10^{-7} \cdot \ 4}{2 \ \cdot \ 0,2} \)
\(B = \frac{4 \ \cdot \ 3 \ \cdot \ 10^{-7} \cdot \ 4}{2 \ \cdot \ 0,2} \)
\(B = \frac{48 \ \cdot \ 10^{-7}}{0,4} \)
\(B = 120 \cdot 10^{-7} \)
Alternativa A.
Calcularemos o campo magnético em uma bobina chata através da sua fórmula:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0\ \cdot\ i}{2 \ \cdot \ R} \)
\(B = \frac{50\ \cdot\ \left( 4 \ \cdot \ \pi\ \cdot \ 10^{-7} \cdot \ 1,5 \right)}{2\ \cdot \ 0,5} \)
\(B = \frac{50 \ \cdot \ \left( 4\ \cdot\ 3 \ \cdot\ 10^{-7} \cdot \ 1,5 \right)}{2 \ \cdot \ 0,5} \)
\(B = 900 \cdot 10^{-7} \)
\(B = 9 \cdot 10^2 \cdot 10^{-7} \)
\(B = 9 \cdot 10^{-5} \, \text{T} \)
Alternativa E.
O magnetismo pode ser classificado como natural, quando encontrado na natureza, ou artifical, quando fabricado pelo homem.
Alternativa D.
Calcularemos o campo magnético em um condutor reto através da sua fórmula:
\(B = \frac{\mu_0\ \cdot \ i}{2\ \cdot\ \pi \ \cdot \ d} \)
\(B = \frac{4 \ \cdot\ \pi \ \cdot \ 10^{-7} \cdot \ 18}{2\ \cdot \ \pi \cdot \ 3} \)
\(B = \frac{72\ \cdot \ 10^{-7}}{6} \)
\(B = 12 \cdot 10^{-7} \)
\(B = 1,2 \cdot 10^{-6} \, \text{T} \)
Alternativa C.
Calcularemos o campo magnético no interior de um solenoide através da sua fórmula:
\(B = N \cdot \frac{\mu_0 \cdot \ i}{l} \)
\(B = \frac{10 \ \cdot \ \left( 4 \ \cdot \ \pi \ \cdot \ 10^{-7} \cdot \ 5 \right)}{1} \)
\(B = \frac{10\ \cdot \ \left( 4 \ \cdot \ 3 \ \cdot \ 10^{-7} \cdot \ 5 \right)}{1} \)
\(B = 600 \cdot 10^{-7} \)
\(B = 6 \cdot 10^2 \cdot 10^{-7} \)
\(B = 6 \cdot 10^{-5} \, \text{T} \)
Alternativa D.
I. A força magnética é medida em Newton por metro. (incorreta)
A força magnética é medida em Newton.
II. A corrente elétrica é medida em Ampère. (correta)
III. O campo magnético é medido em Tesla. (correta)
IV. A carga elétrica do corpo é medida em Coulomb. (incorreta)
O campo magnético é medido em Tesla.