Questões de Concurso
Sobre magnetismo em física
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Um cíclotron, para acelerar prótons (massa dopróton ≅ 1,6 · 10-27 kg e carga elétrica do próton = 1,6 · 10-19 C), possui um campo magnético de 2,0 T e um raio máximo de 50 cm.
Considerando esse caso hipotético, julgue o item seguinte.
A frequência (f) do cíclotron, em hertz, é de π · 108 .
Um próton apresenta uma trajetória que faz um ângulo de 60° com a direção de um campo magnético de 4 · 10-3 T e experimenta uma força magnética de 12 · 10-17 N.
Com base nessa situação hipotética, julgue o próximo item, admitindo que a carga do próton seja igual a 1,6 · 10-19C e o sen 60º seja igual a √3/2 .
A velocidade (v) do próton é igual a
.
As figuras I e II precedentes mostram um esquema experimental em que se utiliza a força elástica de uma mola para a determinação da força magnética gerada por uma corrente elétrica IB que circula em um par de bobinas. Uma espira quadrada, de aresta L, está posicionada no centro das bobinas. Na figura I, que mostra a visão lateral do esquema, d é o diâmetro de cada bobina, é a distância entre as bobinas, l0 é o comprimento da d 2 mola devido ao peso da espira no seu suporte e l, o comprimento da mola quando uma corrente i passa pela espira. Na figura II, que mostra uma visão frontal, z é o vão superior da espira quadrada. Considerando essas informações e as figuras apresentadas, julgue o próximo item. Se aumentar a distância entre essas bobinas, o campo magnético resultante também aumenta.
As figuras I e II precedentes mostram um esquema experimental em que se utiliza a força elástica de uma mola para a determinação da força magnética gerada por uma corrente elétrica IB que circula em um par de bobinas. Uma espira quadrada, de aresta L, está posicionada no centro das bobinas. Na figura I, que mostra a visão lateral do esquema, d é o diâmetro de cada bobina, é a distância entre as bobinas, l0 é o comprimento da d 2 mola devido ao peso da espira no seu suporte e l, o comprimento da mola quando uma corrente i passa pela espira. Na figura II, que mostra uma visão frontal, z é o vão superior da espira quadrada. Considerando essas informações e as figuras apresentadas, julgue o próximo item. Se Km for a constante elástica da mola, então o valor medido da força magnética atuando na espira quadrada é Km'(l - l0).
As figuras I e II precedentes mostram um esquema experimental em que se utiliza a força elástica de uma mola para a determinação da força magnética gerada por uma corrente elétrica IB que circula em um par de bobinas. Uma espira quadrada, de aresta L, está posicionada no centro das bobinas. Na figura I, que mostra a visão lateral do esquema, d é o diâmetro de cada bobina, é a distância entre as bobinas, l0 é o comprimento da d 2 mola devido ao peso da espira no seu suporte e l, o comprimento da mola quando uma corrente i passa pela espira. Na figura II, que mostra uma visão frontal, z é o vão superior da espira quadrada. Considerando essas informações e as figuras apresentadas, julgue o próximo item. Na figura II, o vetor indução magnética gerado pelas bobinas tem módulo diretamente proporcional à corrente IB e sua direção é perpendicular ao papel, sentido entrando na folha.
As figuras I e II precedentes mostram um esquema experimental em que se utiliza a força elástica de uma mola para a determinação da força magnética gerada por uma corrente elétrica IB que circula em um par de bobinas. Uma espira quadrada, de aresta L, está posicionada no centro das bobinas. Na figura I, que mostra a visão lateral do esquema, d é o diâmetro de cada bobina, é a distância entre as bobinas, l0 é o comprimento da d 2 mola devido ao peso da espira no seu suporte e l, o comprimento da mola quando uma corrente i passa pela espira. Na figura II, que mostra uma visão frontal, z é o vão superior da espira quadrada. Considerando essas informações e as figuras apresentadas, julgue o próximo item. A figura a seguir mostra os sentidos corretos da corrente IB nas bobinas da figura I, para que o campo magnético resultante na região da espira quadrada seja a soma dos campos de cada bobina e maior que zero.
O técnico do laboratório de ensino da UFJF precisa filtrar um feixe de elétron para garantir que todas as partículas saindo do canhão cheguem num alvo com a mesma velocidade. Para isso, ele monta um experimento com geradores de campos elétricos, magnéticos e um anteparo furado por um buraco muito pequeno.
Como mostrado na figura abaixo, os elétrons são acelerados por uma diferença de potencial de 2 kV.
Ao sair do acelerador, os elétrons se propagam ao longo do eixo z. Numa região do espaço, os campos
elétricos 
e magnéticos 
são perpendiculares entre si e paralelos aos eixos x e y, respectivamente, nos
sentidos positivos dos eixos. O buraco do anteparo foi colocado no eixo z.
Sabendo que o campo magnético tem um modulo de 0,1 Tesla e que a razão carga/massa do elétron vale 1,76 x 1011 C/kg, qual valor o campo elétrico deve ter para o feixe passar pelo buraco do anteparo?
Em um dado microscópio eletrônico, elétrons são acelerados e adquirem uma energia de 17,6 keV, formando um feixe.
Deseja-se mudar a direção do feixe colocando ao longo do caminho uma região de campo magnético uniforme. Esta região com campo tem comprimento L= 10mm ao longo da linha do feixe. Esta dimensão é pequena o suficiente para que o deslocamento do feixe seja desprezível dentro da região de campo, mas os elétrons adquirem uma velocidade transversal devido à força magnética tal que o feixe fica defletido de um ângulo θ .
Calcule o campo magnético necessário, nestas condições, para defletir o feixe de um ângulo de 0,1 rad. Considere que o ângulo seja pequeno o suficiente para usar a aproximação tan (θ) ≈θ .
São dados: a razão carga/massa do elétron = 1,76 x 1011 C/kg,
carga do elétron = 1,6 x 10-19 C e √20 ≈ 4,5. Despreze efeitos relativísticos.
entrando perpendicular ao plano da página]. As setas indicam a intensidade e o sentido do campo magnético à
direita, à esquerda e entre os condutores. A figura que melhor representa essa configuração é
No laboratório de uma escola da rede municipal de ensino, os alunos realizaram uma série de experimentos, sob a orientação do professor, utilizando três bolas de pingue-pongue revestidas por uma fina camada de alumínio e suspensas por fios isolantes a um suporte.
Analisando essa série de experimentos, os alunos concluíram, com relação às bolas aluminizadas, que
A figura a seguir mostra (esquematicamente) como funciona o “espectrômetro de Dempster”.
Esses raios são tais que
Diariamente a Terra é bombardeada por uma série de partículas eletricamente carregadas oriundas principalmente das reações nucleares ocorridas no Sol. A chegada dessas partículas à superfície da Terra, algumas com alta energia, provocaria sérios danos aos seres vivos. Somos protegidos de muitas dessas partículas pela atmosfera e pelo campo magnético terrestre.
As afirmativas são, respectivamente,
A ressonância magnética é um método moderno de diagnóstico que fornece imagens em duas ou três dimensões de diferentes planos do órgão inspecionado, que utiliza um forte campo magnético e ondas para a obtenção dessas imagens.
A possibilidade de realizar exames de ressonância magnética, inclusive em gestantes, deve-se ao fato de, além de não serem invasivos, as ondas por eles emitidas terem frequências próximas às das ondas
O efeito fotoelétrico, estudado no início do século XX por Albert Einstein, consiste na emissão de elétrons induzida pela ação da luz. Considerando o desenho esquemático da figura a seguir e supondo que o cátodo da célula fotoelétrica é iluminado com luz monocromática de frequência f e comprimento de onda λ e que os elétrons da sua superfície estão sujeitos a uma energia potencial Φ0 (função de trabalho) das partículas vizinhas, é correto afirmar que:
Fonte: Nussenzveig, H.M. Curso de física básica – 1ª edição Vol. 4 Ed. Blucher, p. 250.
Sendo os valores das resistências R1, R2, R3 e R4, respectivamente, 12Ω, 9Ω, 10Ω e 8Ω, e considerando a bateria e os fios com resistência desprezível, qual o valor da leitura do amperímetro ideal, ilustrado na figura, em Ampères ?
Uma bateria ideal, fios ideais e as lâmpadas L1, L2 e L3, que são idênticas, formam um circuito elétrico. Inicialmente, a chave Ch está aberta. Ao fecha-la, observa-se que:
Um professor do IFMS, preparando-se para a Semana de Iniciação Científica, constrói um aparato eletrostático composto de uma enorme placa não condutora, com densidade superficial uniforme de cargas σ = 1,77 nC/dm² , um grão eletrizado de massa m = 2,0 ng e com dimensões muito inferiores à placa. Qual o valor da carga q do grão capaz de fazê-lo flutuar, a uma distância d = 1 Å (angstron) da placa, como ilustra a figura? Considere o campo gravitacional terrestre igual a 10 N/kg, ε0 = 8,85 x 10-12 C²/N.m²)
. m
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