Questões Militares
Sobre magnetismo em física
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Para resolver o problema de sua mãe, o estudante sugere a criação de um sistema elétrico no qual acopla um ímã à parte superior da porta com o polo norte voltado para cima e, na parede logo acima, coloca um sistema de espiras fixado ligado a uma campainha, como representado esquematicamente na figura a seguir.
Considere os pontos A e B nas extremidades da campainha.
Como funciona a campainha quando a porta é aberta, se inicialmente o ímã se encontra exatamente abaixo das espiras?
Um feixe de partículas, carregadas negativamente e com diferentes velocidades penetra em uma região com dois campos perpendiculares entre si, um campo elétrico de módulo E = 10 V/m e um campo magnético de módulo B = 5 x 10-2 T, uniformes e constantes, e com direções e sentidos indicados na figura. Na outra extremidade dessa região existe um anteparo com um orifício que permite que somente partículas que não tenham tido sua trajetória desviada o ultrapassem, como ilustrado na figura. Ao ultrapassar o anteparo, as partículas penetram uma outra região de campo magnético constante e uniforme (área cinza na figura), descrevendo uma trajetória circular de raio R = 1 cm. Usando o eixo de coordenadas da figura, calcule o módulo e o sentido do vetor do campo magnético, ao longo do eixo z, na região de área cinza, considerando o módulo da carga de cada partícula q =1,6 x 10-19 C, e massa de cada partícula m = 1,6 x 10-31 Kg e assinale a opção correta.
Em determinado instante, uma partícula de dimensões desprezíveis e eletrizada com uma carga elétrica positiva q passa pelo ponto P, com velocidade
na direção e no
sentido indicados na figura. Desprezando o campo magnético terrestre, quando submetida aos campos magnéticos criados pelas correntes elétricas I1
e I2
, essa partícula fica sujeita a uma força magnética resultante 
mais
bem representada em: 
de intensidade 0,1 T, com o sentido indicado na
figura. Essas partículas atingem um anteparo, no ponto C, a uma
distância de 26 mm do orifício de entrada, ponto A, após
percorrerem uma trajetória igual a uma semi-circunferência,
conforme a figura. Nessas condições foi possível medir a relação
carga/massa dessas partículas no valor de ____ C/kg. 
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração local da gravidade g = 10 m/s2 .
Constante gravitacional universal G = 6,67×10−11 m3 .kg−1.s−2 .
Velocidade da luz no vácuo c = 3,0×108 m/s.
Constante de Planck reduzida h = 1,05×10−34 J.s.
Permeabilidade magnética do vácuo µ0 = 4π×10−7 N.A−2 .
Carga elétrica elementar e = 1,6×10−19C.
Massa do elétron m0 = 9,1×10−31 kg.
Constante eletrostática do vácuo K0 = 9,0×109 N.m2.C-2.
Quando precisar use os seguintes valores para as constantes:
Aceleração local da gravidade g = 10 m/s2 .
Constante gravitacional universal G = 6,67×10−11 m3 .kg−1.s−2 .
Velocidade da luz no vácuo c = 3,0×108 m/s.
Constante de Planck reduzida h = 1,05×10−34 J.s.
Permeabilidade magnética do vácuo µ0 = 4π×10−7 N.A−2 .
Carga elétrica elementar e = 1,6×10−19C.
Massa do elétron m0 = 9,1×10−31 kg.
Constante eletrostática do vácuo K0 = 9,0×109 N.m2.C-2.
como função da coordenada radial r a partir do eixo de simetria do sistema? I- Quando há dois ímãs, é correto afirmar que seus polos magnéticos de mesmo nome (norte e norte ou sul e sul) se repelem.
lI- Quando um ímã é dividido ao meio, obtêm-se dois outros ímãs, cada um com seus próprios polos norte e sul.
lII- Em um ímã, existem cargas magnéticas positivas e negativas, separadas por uma distância igual ao comprimento do ímã.
Marque a opção correta.
Considere um corpo Cúbico de lado 20 cm, massa de 20 g e uniformemente carregado, localizado nas proximidades da superfície terrestre. Não despreze o ar, mas considere sua densidade igual a 1.2 kg/m3. Se na região existe um campo elétrico uniforme, voltado para cima, de modulo 52 N/C, qual deve ser a carga para que o corpo fique suspenso em equilíbrio no ar?
Dado g = 10.,0 m/s2.
Suponha uma espira condutora retangular, homogênea e rígida. de massa 200 g. comprimento horizontal de 1 m e vertical de 0.5 m, pela qual passa uma corrente de 4 A no sentido anti-horário. Essa espira está presa ao teto por dois fios isolantes, considerados ideais, de mesmo comprimento. Adicionalmente, suponha que existam dois campos magnéticos uniformes, em duas regiões limitadas pela linha tracejada que corta a espira ao meio e de módulo B na região I e 2B na região lI. apontando para dentro do papel e atravessando a espira perpendicularmente, conforme demonstrado na figura. Supondo a gravidade g = 10 m/s2 e que cada fio suporte 0,5 N, qual deve ser o valor do módulo de B para que os fios não se rompam?
Nas questões de Física, quando necessário, use:
• massa atômica do hidrogênio: mH = 1,67⋅10 –27 kg
• massa atômica do hélio: mHe = 6,65⋅10 –27 kg
• velocidade da luz no vácuo: c = 3⋅10 8 m/s
• constante de Planck: h = 6⋅10 –34 J⋅s
• 1 eV = 1,6⋅10 –19 J
• constante eletrostática do vácuo: k0 = 9,0⋅10 9 N⋅m 2 / C2
• aceleração da gravidade: g = 10 m/s2
• cos 30º = sen 60º = √3/2
• cos 60º = sen 30º = √1/2
• cos 45º = sen 45º = √2/2
Considere um circuito ôhmico com capacitância e autoindução desprezíveis. Através de uma superfície fixa
delimitada por este circuito (Figura 1) aplica-se um campo
magnético 
cuja intensidade varia no tempo t de acordo
com o gráfico mostrado na Figura 2.
Nessas condições, a corrente induzida i no circuito
esquematizado na Figura 1, em função do tempo t, é
melhor representada pelo gráfico
A figura a seguir representa um tubo feito de vidro, um anel metálico feito de ouro e um ímã cilíndrico.
O ímã ao atravessar verticalmente todo o tubo com o polo norte voltado para baixo, provoca uma corrente elétrica induzida no anel. Na figura são indicados os sentidos horário e anti-horário possíveis para a corrente induzida.
De acordo com as Leis de Faraday e de Lenz, a corrente
elétrica induzida que circula no anel é
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