Lista - Força Magnética - Eletricidade Aplicada - 2023-2

UFF Escola de Engenharia de Petrópolis Eletricidade Aplicada - Prof. Rafhael Lima Lista de Exercícios - Força Magnética 1) Dica: Um produto vetorial pode ser calculado da seguinte forma: ⃗ ⃗ ⃗⃗ 2) Um próton se move para a esquerda com velocidade numa região que possui um campo magnético para cima igual a . Calcule: a) O módulo da força magnética a qual esse próton está submetido. b) A direção e sentido dessa força magnética. c) Se ao invés de um próton, houvesse um elétron , qual seria as suas respostas para as letras a) e b)? 3) 4) Na figura abaixo, uma partícula descreve uma trajetória circular em uma região onde existe um campo magnético de módulo B = 4,0 mT, cujo sentido é mostrado na figura. A partícula pode ser um próton ou elétron (a identidade da partícula faz parte do problema) e está sujeita a uma força magnética de módulo igual a 3,2 x 10⁻¹⁵ N. Determine: a) A velocidade escalar da partícula; b) Explicar qual partícula está girando em B; c) O raio da trajetória; d) O período do movimento; 5) Uma câmara de bolhas, representada na figura abaixo, possui um campo magnético constante (estacionário e uniforme) B⃗, perpendicular à folha de papel. Uma partícula neutra, em repouso no centro da câmara, transforma-se (decai) em outras partículas, cujas trajetórias são mostradas na figura. Quanto à carga dessas partículas resultantes do decaimento, podemos afirmar que: 1. Todas as partículas 1, 2, 3 e 4 tem carga zero. 2. As partículas 1 e 2 tem cargas positivas, ao passo que as partículas 3 e 4 tem cargas negativas. 3. As partículas 1 e 2 tem cargas negativas, ao passo que as partículas 3 e 4 tem cargas positivas. 4. As partículas 1 e 3 tem cargas positivas, ao passo que as partículas 2 e 4 tem cargas negativas. 5. As partículas 1 e 4 tem cargas positivas, ao passo que as partículas 2 e 3 tem cargas negativas. 6) Uma partícula com velocidade inicial v⃗ ₀ = (5,85 x 10³ m/s) ĵ entra em uma região com campos elétrico e magnético uniformes e perpendiculares entre si. O campo magnético na região é B⃗ = (1,35 T)k̂. Calcule o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico na região, considerando que não haja desvio, para uma partícula de carga 1. +0,640 nC ; 2. -0,320 nC . Deprese o peso da partícula. 7) Uma região possui campo elétrico e magnético uniformes. O campo elétrico aponta na direção e sentido de x̂ e o campo magnético aponta na direção e sentido de ŷ. Uma partícula de carga positiva atravessa a região em movimento retilíneo e uniforme. Em qual direção e sentido aponta a velocidade da partícula? (a) ẑ (b) -ẑ (c) x̂ (d) ŷ (e) -ŷ 8) 14) (0,5 ponto) Um fio retilíneo é curvado na forma mostrada na figura abaixo. Determine a força magnética resultante, que atua no fio quando por ele passa uma corrente elétrica I, de acordo com o sentido mostrado na figura e na presença de um campo magnético B⃗. (A) 2IBL na direção -z (A) 2IBL na direção +z (A)42IBL na direção +z (A) 4IBL na direção -z (A) Zero 9) 10) 11) Dica: Um produto escalar pode ser calculado da seguinte forma: ⃗ ⃗⃗ 12) A bobina da figura possui 3 voltas, uma corrente e possui um raio . Ela está em uma região que possui um campo magnético dado por ⃗⃗ ̂ . Calcule: a) A energia potencial magnética desse sistema b) O vetor torque ⃗ a qual está submetida a bobina c) Faça um esboço demostrando como seria o movimento de rotação dessa bobina.