Lista de Exercícios Resolvidos - Eletromagnetismo e Campos Magnéticos

Questão 1 25 pontos A partícula alfa que é produzida em alguns decaimentos radioativos de núcleos atômicos é formada por dois prótons e dois nêutrons A partícula tem uma carga q 2e e uma massa de 400 u em que u é a unidade de massa atômica 1 u 1661 x 1027 kg Suponha que uma partícula alfa descreva uma trajetória circular de raio 450 cm na presença de um campo magnético uniforme de módulo B 120 T Determine a A velocidade da partícula alfa b O período de revolução da partícula c A energia cinética da partícula d A diferença de potencial a que a partícula teria que ser submetida para adquirir energia cinética calculada no item c Questão 2 25 pontos A figura abaixo mostra a seção reta de um fio cilíndrico longo de raio a 200 cm que conduz uma corrente uniforme de 170 A a Use a Lei de Ampère para encontrar as expressões para o campo magnético dentro r a e fora r a do fio Com o resultado acima determine o módulo do campo magnético produzida pela corrente a uma distância do eixo do fio igual a b 100 cm c 200 cm superfície do fio d 400 cm Questão 3 25 pontos A figura abaixo mostra uma espira condutora formada por uma semicircunferência de raio r 20 cm e três fios retilíneos A semicircunferência está em uma região onde existe um campo magnético uniforme orientado para fora do papel o módulo do campo é dado por B 40t3 20t2 30 com B em teslas e t em segundos Uma fonte ideal com uma força eletromotriz εfon 20 V é ligada à espira A resistência da espira é 30 Ω Apresente os detalhes dos cálculos a Determine o módulo e o sentido da força eletromotriz induzida εind na espira pelo campo B no instante t 10 s b Qual é a corrente na espira no instante t 10 s Questão 4 25 pontos Um fio de prata tem uma resistividade ρ 250 x 108 Ωm e uma seção reta de 500 mm2 A corrente no fio é uniforme e varia à taxa de 2000 As quando a corrente é 200 A a Determine o módulo do campo elétrico uniforme no fio quando a corrente é 200 A b Determine a corrente de deslocamento no fio nesse instante c Determine a razão entre o módulo do campo magnético produzido pela corrente a uma distância r do fio e o módulo do campo magnético produzido pela corrente de deslocamento