Campo Magnético

Lista de 10 exercícios de Física com gabarito sobre o tema Campo Magnético com questões de Vestibulares.


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1. (PUC-MG) Partindo-se um ímã ao meio, observa-se que

  1. damos origem a dois novos ímãs
  2. separamos o polo norte magnético do polo sul magnético
  3. obtermos ímãs monopolares
  4. os corpos não mais apresentam propriedades magnéticas
  5. nada pode-se afirmar sobre as partes

Resposta: A

Resolução:

Os ímãs têm uma propriedade chamada dipolaridade magnética, o que significa que eles possuem dois polos magnéticos, um polo norte e um polo sul. Quando você parte um ímã ao meio, não cria monopólos magnéticos (polo norte ou sul isolados), como sugere a opção C (obtermos ímãs monopolares).

O que acontece é que o ímã original é dividido em duas partes, e cada parte se torna um novo ímã. Cada um desses novos ímãs ainda tem um polo norte e um polo sul. Portanto, a opção A (damos origem a dois novos ímãs) é a resposta correta. Isso ocorre devido à organização das partículas magnéticas no material do ímã, e essa característica é mantida mesmo quando o ímã é dividido.

2. (Unifor) A experiência de Oersted comprovou que

  1. dividindo-se uma ímã ao meio, cada metade constitui um polo magnético
  2. um campo magnético é capaz de acelerar uma carga elétrica estacionária
  3. uma carga elétrica em movimento criar em torno de si uma campo elétrico
  4. uma carga elétrica sofre desvio quando se desloca num campo magnético, na mesma direção do campo
  5. dois fios paralelos com correntes em sentidos opostos se atraem

Resposta: C

Resolução: Ao realizar o experimento com a agulha, Oersted percebeu que a corrente que passava pelo fio, quando ativada, atuava como um ímã. Assim, a agulha era atraída pelo campo elétrico, saindo do eixo norte (que atrai as bússolas) e seguindo o sentido do fio eletricamente carregado.

3. (Cescem-SP) Uma agulha magnética tende a

  1. mover-se segundo a perpendicular às linhas do campo magnético local
  2. orienta-se segundo a direção das linhas do campo magnético local
  3. efetuar uma rotação que tem por feito o campo magnético local
  4. formar ângulos de 45o com a direção do campo magnético local
  5. formar ângulos, não-nulos, de inclinação e de declinação com a direção do campo magnético local

Resposta: B

Resolução: A agulha magnética alinha-se na direção do campo magnético local. Esse comportamento é fundamental para o funcionamento de bússolas magnéticas, que utilizam agulhas magnéticas para indicar a direção do campo magnético da Terra e, assim, permitir a determinação da direção norte-sul.

04. (UDESC) Os fornos de micro-ondas usam um gerador do tipo magnetron para produzir micro-ondas em uma frequência de aproximadamente 2,45 GHz (2,45 x 109 Hz). Ondas eletromagnéticas desta frequência são fortemente absorvidas pelas moléculas de água, tornando-as particularmente úteis para aquecer e cozinhar alimentos. Em um experimento em laboratório, deseja-se mover elétrons em órbitas circulares com a frequência de 2,45 GHz, usando um campo magnético.

Assinale a alternativa que representa corretamente o valor do módulo do campo magnético necessário para que isso ocorra.

  1. 2,70 x 1021 T
  2. 8,77 x 10-2 T
  3. 2,32 x 10-20 T
  4. 8,77 x 10-21 T
  5. 2,70 x 102 T

Resposta: B

Resolução: Para encontrar o valor do módulo do campo magnético (B) necessário para mover elétrons em órbitas circulares com uma frequência de 2,45 GHz (2,45 x 10^9 Hz), você pode usar a seguinte fórmula:

B = m⋅f/q qonde:

B é o campo magnético em teslas (T).

m é a massa do elétron em quilogramas (kg).

f é a frequência em hertz (Hz).

q é a carga do elétron em coulombs (C).

A massa do elétron é aproximadamente 9,10938356 × 10 −31 kg, e a carga do elétron é 1,60217662 x 10-19C

Substituindo os valores:

B = (9,10938356x10-31kg) . (2,45x109Hz) / 1,6021766210-19C

Agora, calcule o valor:

B ≈ 8,77 × 10−2T

Portanto, o valor do módulo do campo magnético necessário para mover elétrons em órbitas circulares com a frequência de 2,45 GHz é aproximadamente

8,77×10−2T.

05. (EAM) Considerando as afirmativas abaixo, marque a opção correta.

  1. Oersted comprovou experimentalmente que corrente elétrica dá origem a campo elétrico.
  2. Se quebrarmos um ímã teremos dois imás, cada um com apenas um polo magnético.
  3. Em um imã e por fora dele, as linhas de campo magnético (ou de indução) têm orientação do polo magnético sul em direção ao polo magnético norte.
  4. O polo magnético norte da Terra encontra-se próximo ao polo geográfico norte da Terra e o polo magnético sul da Terra encontra-se próximo ao polo geográfico sul da Terra.
  5. Polos magnéticos de mesmo nome se repelem e polos magnéticos de nomes diferentes se atraem.

Resposta: E

Resolução:

06. (EEAR) Entre as substâncias magnéticas, aquelas que ao serem colocadas próximas a um imã, cujo campo magnético é intenso, são repelidas por ambos os polos do imã, são classificadas como

  1. diamagnéticas.
  2. paramagnéticas.
  3. ferromagnéticas.
  4. imãs permanentes.

Resposta: A

Resolução:

Diamagnetismo é uma propriedade de materiais que, quando colocados em um campo magnético, geram uma pequena magnetização oposta ao campo aplicado. Isso resulta em uma fraca repulsão em relação ao campo magnético. Em outras palavras, as substâncias diamagnéticas tendem a ser repelidas por ímãs.

Diamagnetismo ocorre devido ao comportamento dos elétrons nos átomos das substâncias. Quando um campo magnético é aplicado, os elétrons nas órbitas ao redor do núcleo atômico são ligeiramente deslocados em direção oposta ao campo magnético. Isso gera uma corrente elétrica microscópica que cria um campo magnético oposto, resultando em uma repulsão.

Em contraste, materiais paramagnéticos e ferromagnéticos são atraídos por ímãs, embora o mecanismo seja diferente. O paramagnetismo ocorre quando os elétrons têm momentos magnéticos individuais que se alinham com o campo magnético aplicado, enquanto o ferromagnetismo envolve o alinhamento espontâneo e duradouro dos momentos magnéticos dos átomos.

Em resumo, substâncias diamagnéticas são repelidas por campos magnéticos e tendem a se opor ao alinhamento magnético, criando um pequeno campo magnético oposto ao aplicado.

07. (UDESC) Considere as seguintes afirmativas:

I - A experiência de Hans Christian Oersted comprovou que um elétron é desviado, ao se deslocar em um campo magnético, na mesma direção do campo.

II - Ao partirmos um ímã ao meio, separamos o pólo Norte magnético do pólo Sul magnético, dando origem a dois novos ímãs monopolares.

III - Quando uma partícula carregada desloca-se paralelamente ao vetor campo magnético, a força magnética sobre ela é nula.

Assinale a alternativa correta.

  1. Somente as afirmativas I e II são verdadeiras.
  2. Somente as afirmativas I e III são verdadeiras.
  3. Somente a afirmativa III é verdadeira.
  4. Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.
  5. Todas as afirmativas são verdadeiras.

Resposta: C

Resolução:

I - A experiência de Hans Christian Oersted comprovou que um elétron é desviado, ao se deslocar em um campo magnético, na mesma direção do campo. **Incorreta**. Na verdade, a experiência de Oersted mostrou que uma carga elétrica em movimento, como uma corrente elétrica, cria um campo magnético ao seu redor e sofre desvio perpendicular às linhas desse campo.

II - Ao partirmos um ímã ao meio, separamos o pólo Norte magnético do pólo Sul magnético, dando origem a dois novos ímãs monopolares. **Incorreta**. Partir um ímã ao meio não cria ímãs monopolares; em vez disso, você obtém dois novos ímãs, cada um com um polo norte e um polo sul.

III - Quando uma partícula carregada desloca-se paralelamente ao vetor campo magnético, a força magnética sobre ela é nula. **Correta**. Quando uma partícula carregada se move paralelamente às linhas do campo magnético, a força magnética sobre ela é nula porque não há componente da velocidade da partícula que seja perpendicular ao campo magnético. Portanto, a força magnética é zero nessa situação.

08. (UEMA) 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)

  1. intensidade de corrente pelo produto da força pelo comprimento.
  2. força pelo produto da carga pela velocidade.
  3. carga pelo produto da força pela velocidade.
  4. velocidade pelo produto da força pela carga.
  5. comprimento pelo produto da força pela intensidade de corrente.

Resposta: B

Resolução: A expressão para calcular a intensidade de campo magnético é a razão entre a força pelo produto da carga pela velocidade.

09. (UEMG) Um astronauta, ao levar uma bússola para a Lua, verifica que a agulha magnética da bússola não se orienta numa direção preferencial, como ocorre na Terra. Considere as seguintes afirmações, a partir dessa observação:

1. A agulha magnética da bússola não cria campo magnético, quando está na Lua.

2. A Lua não apresenta um campo magnético.

Sobre tais afirmações, marque a alternativa CORRETA:

  1. Apenas a afirmação 1 é correta.
  2. Apenas a afirmação 2 é correta.
  3. As duas afirmações são corretas.
  4. As duas afirmações são falsas.

Resposta: B

Resolução:

10. (UDESC) Uma corrente elétrica é induzida em um anel condutor que está no plano horizontal, e o sentido de circulação dos portadores de corrente é horário, quando vista de cima.

Com base nas informações, analise as proposições.

I. Um campo magnético constante aponta verticalmente para baixo.

II. Um campo magnético, cuja magnitude está aumentando, aponta verticalmente para cima.

III. Um campo magnético, cuja magnitude está aumentando, aponta verticalmente para baixo.

IV. Um campo magnético, cuja magnitude está diminuindo, aponta verticalmente para baixo.

V. Um campo magnético, cuja magnitude está diminuindo, aponta verticalmente para cima.

Assinale a alternativa correta.

  1. Somente as afirmativas II e IV são verdadeiras.
  2. Somente as afirmativas III e V são verdadeiras.
  3. Somente a afirmativa I é verdadeira.
  4. Somente as afirmativas IV e V são verdadeiras.
  5. Somente as afirmativas II e III são verdadeiras.

Resposta: A

Resolução:

I. Um campo magnético constante aponta verticalmente para baixo. (Incorreta)

II. Um campo magnético, cuja magnitude está aumentando, aponta verticalmente para cima. (Correta)

III. Um campo magnético, cuja magnitude está aumentando, aponta verticalmente para baixo. (Incorreta)

IV. Um campo magnético, cuja magnitude está diminuindo, aponta verticalmente para baixo. (Correta)

V. Um campo magnético, cuja magnitude está diminuindo, aponta verticalmente para cima. (Incorreta)

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