P3 - Fisica 2 - Gilberto- 2014-1

Q1) 1) (2.5pts) A figura mostra a trajetória de quatro partículas passando através de uma região de campo magnético uniforme, direcionado para dentro do plano da página. Escolha a opção que indique, respectivamente, os sinais das cargas destas partículas,\n0, positivo, negativo, zero\npositivo, negativo, zero\nzero, negativo, positivo, negativo\nnegativo, positivo, positivo, positivo\nnegativo, positivo, negativo, positivo\n2) Dois fios paralelos transportam correntes I1 e I2 = 2I1 na mesma direção. O módulo das forças Fi = F2 nos fios estão relacionadas como:\n(A) 2Fi=F2 (B) Fi=2Fi (C) Fi=F2 (D) Fi=4F2 (E) 4Fi=F2\n3) Considere as seguintes afirmativas:\nA f.e.m. induzida em uma espira é diretamente proporcional ao fluxo do campo magnético e pode haver uma f.e.m. induzida numa espira no instante em que o fluxo do campo média 0.\n( ) A lei de Lenz está relacionada com a conservação da energia.\n( ) No vácuo não existe campo elétrico induzido pelo campo magnético variável.\nMarque a alternativa que indica, a alternativa verdadeira ou falsa\n4) Considere os três caminhos fechados no campo magnético produzido pelo fio carregando uma corrente elétrica que \"sai\" perpendicularmente dessa página, conforme representado ao lado. \n\n(ordene, de forma crescente, a integral de linha ao longo de cada caminho.)\nA) 1>2>3\nB) 1=2=3\nC) 1=3=2\nD) 2>1>3\nE) 2>1>3\n5) Quando o capacitor representado ao lado está sendo carregado com uma corrente elétrica constante I, no ponto P\n(A) existem um campo elétrico constante e um campo magnético variando no tempo.\n(B) existe um campo magnético constante.\n(C) existe um campo elétrico constante.\n(D) existe um campo elétrico variando no tempo e um campo magnético constante.\n(E) existem campos elétrico e magnéticos variando no tempo. Q2) 2(2.0pts) Um elétron se move em uma região onde existe um campo magnético uniforme dado por B = (5, 0, 0) T. Em certo instante, o elétron tem velocidade v = (2, 0, 3) m/s.\n(1.0pts) Determine o vetor força magnética que age sobre o elétron? (0.5pts) Qual o módulo desta força? (0.5pts) Qual seria esta força se o elétron fosse substituido por um próton? (carga do elétron, e = -1.6 x 10-19 C)\n a) F = qv × B\nF = (1.6 x 10-19)(v)(B)\n|F| = |q||v||B| sen60°\n|\n |F| = 9.0 x 10-14N\n|F| = |q||v||B| sen 90° =\n|F| = 2,8 x 10-18 N\nb)\nTam\nB, = (5,0,0)\nF = 9.0 x 10-14N\nF = (2,4 x 10-18, 3,6 x 10-18) N\nc) p/o próton\nF = (6.4 x 10-19)(5 x 10-19)\nF = (2.8 x 10-19) N Q3[1|2,5pts] Um solenoide longo com 10 espiras/m e um raio de 20,00 cm conduz uma corrente de I = 100 mA. Um condutor retilíneo situado no eixo central do solenoide conduz uma corrente I' = 6. 5pts. Utilizando a Lei de Amperê, determine o campo magnético no interior do solenoide; 011.5pts. Qual deve ser a corrente no fio para que o campo magnético resultante a uma distância R/2 do eixo faça um ângulo de 45° com o eixo? a) Lei de Amperê p/ solenoide ds= L \n ∫ B.dl = \u03bc0.i.N = n= N/L\nB = (2.57.10-6 T.100.10-3)\n= 12,5 \u03bcT\n( B . L = \u03bc0.i.N ) \nB= \u03bc0.i / N=L \n\n b) Para que o campo magnético resultante a uma d= R/2 do eixo faça um ângulo de 45°, o \n|B_resultante| / |B_solenoide|. Logo:\n|B1| = \u03bc0.i_s.n \n|B2| = \u03bc0.i' / 2\pi.R\n\ni_s = \n|B|B_1| = 10^2 12.10^12 10-1.10-10 \nigs = 100.10-3.10.10-12.20.10^2 FÍSICA GERAL - ELETROMAGNETISMO (FIS01182) - Turma C/CC\n3ª Verificação (06/06/14)\nNome: Maike R. Mote\nMatricula: 232067\nQ4)[3,0pts.] A figura mostra uma espira condutora formada por uma semi-circunferência de raio r = 0,20 m e três segmentos de feixes retilíneos. A semi-circunferência está na região onde existe um campo magnético uniforme B orientado para fora do plano do papel. Uma fonte ideal com uma força eletromotriz ε = 40,0 V ligada à espira. A resistência da espira é 8,0 Ω. Determine a) [1,5pts.] o módulo e o sentido da corrente na espira em t = 5 s; b) [1,5pts.] a força magnética sobre a espira produzida pelo campo B.\nB = 10^{-2}, 2 \cdot 10^{-3}, 0 cm B em Tesla e em segundos. \n\n a) Para determinar a corrente, precisamos saber que a tensão total é a\n \( | \epsilon | = |\frac{d\Phi}{dt}| \n\n b) Como a \(\epsilon_{ind}\) está no sentido contrário a \(\epsilon_{nat}\):\n \(\epsilon_{tot} - \epsilon_{ind} = 33,6\) \n\n \(\displaystyle | I | = \frac{33,6}{8} \text{ }\) \n ... sentido normal ...\n\n \n\n\n\n ... NO VERSO ... A força magnética é dada pela equação\n\(\vec{F} = i \vec{L} \times \vec{B}\)\n\n\(| \vec{B} | = (0,5)^2 (2,5) + 3\n= 250 + 40 + 3\n= 263 T\n\n| \vec{F} | = i d \times d\vec{L} \sin 90º\n| \vec{F} | = i \cdot (B \cdot dL) \cdots d\vec{L}\n\n| \vec{F} | = \frac{3}{4} \cdot 10^{3} N