Questões Militares de Física - Campo e Força Magnética

- Michael Faraday foi um cientista inglês que viveu no século XIX. Através de suas descobertas foram estabelecidas as bases do eletromagnetismo, relacionando fenômenos da eletricidade, eletroquímica e magnetismo. Suas invenções permitiram o desenvolvimento do gerador elétrico, e foi graças a seus esforços que a eletricidade tornou-se uma tecnologia de uso prático. Em sua homenagem uma das quatro leis do eletromagnetismo leva seu nome e pode ser expressa como:
 onde ε é a força eletromotriz induzida em um circuito, ∅ é o fluxo magnético através desse circuito e t é o tempo. 
Considere a figura ao lado, que representa um ímã próximo a um anel condutor e um observador na posição O. O ímã pode se deslocar ao longo do eixo do anel e a distância entre o polo norte e o centro do anel é d. Tendo em vista essas informações, identifique as seguintes afirmativas como verdadeiras (V) ou falsas (F):
( ) Mantendo-se a distância d constante se observará o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Durante a aproximação do ímã à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Durante o afastamento do ímã em relação à espira, observa-se o surgimento de uma corrente induzida no anel no sentido horário. ( ) Girando-se o anel em torno do eixo z, observa-se o surgimento de uma corrente induzida.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência correta, de cima para baixo.

Um gerador elétrico contém uma bobina de 80 espiras retangulares de 30,0 cm por 20,0 cm. À bobina é submetida a um campo magnético uniforme, de módulo B = 4,0T, com  inicialmente perpendicular ao plano da bobina. Sendo assim, determine o valor máximo da força eletromotriz produzida quando a bobina gira a 1200 revoluções por minuto em torno de um eixo perpendicular a  e assinale a opção correta. 

Uma partícula com uma carga elétrica Q = 1,6 x 10^-19 C tem uma velocidade de módulo v = 5,0 x 10⁴ m/s. Num dado instante, ela entra numa região onde há um campo magnético de módulo B = 10 mT. Nesse instante, o ângulo entre o campo magnético e a velocidade da partícula vale θ, e sabe-se que cos θ = 0,80 e sen θ = 0,60. Considerando as informações apresentadas, assinale a alternativa que apresenta corretamente o valor do módulo F da força magnética que surge sobre a partícula quando ela entra na região onde há o campo magnético.

Uma partícula de carga q = 2 x 10^-6 C e massa m = 30g penetra de forma perpendicular em um campo magnético de intensidade igual a 4000 T com velocidade v. Seu trajeto é curvo de raio igual a 0.4L até entrar em um tubo, como mostra a figura abaixo. 

Calcule o tempo, em segundos, para a partícula entrar no tubo.  

Uma espira CDE, de resistência elétrica igual a 1 Ω, em forma de um triângulo equilátero de lado ℓ igual a 20 cm, desliza, livre de qualquer atrito e resistência do ar, com velocidade constante  de módulo igual a 30 cm/s sobre o plano xy na direção e sentido do eixo x, conforme ilustrado na figura abaixo:


No semiespaço x > 0, atua um campo magnético uniforme e constante  perpendicular ao plano xy, cujo módulo vale 2 T. A intensidade da força aplicada por um agente externo, na mesma direção e sentido da velocidade , no instante em que o vértice E da espira estiver passando pelo ponto (15 , 0), a fim de manter a velocidade constante , deverá ser, em mN, igual a