ATIVIDADES PADRÃO ENEM – CAMPO MAGNÉTICO

Questão 1

Vários peixes, como o tubarão e a arraia, possuem órgãos que

formam um par emissor e receptor – sistema parecido com o

radar – para localizar alimentos e detectar inimigos. À medida

que os objetos distorcem a forma do campo elétrico emitido

por esses peixes, seus receptores percebem a mudança,

revelando, assim, a localização dos objetos. Essa capacidade de

detecção faz sentido porque todas as células no corpo

funcionam como baterias. Uma bateria comum produz tensão,

ou diferença de potencial elétrico,

quando duas soluções salinas com cargas elétricas diferentes

são separadas dentro de uma célula eletroquímica. Cargas

opostas se atraem e o movimento resultante cria uma corrente

elétrica.

(Adaptado de Scientific American Brasil. Setembro 2007. p. 36)

O campo magnético produzido por um fio condutor percorrido

por corrente elétrica num ponto P tem intensidade

proporcional à corrente elétrica e inversamente proporcional à

distância desse ponto ao condutor.

Dois fios condutores retilíneos, longos e paralelos, estão

separados pela distância d e percorridos por correntes elétricas

de intensidades 2 A e 4 A, em sentidos opostos.

Considere os pontos I, II, III, IV e V, igualmente espaçados,

sobre uma reta perpendicular aos fios condutores, como

mostra a figura:

O campo magnético resultante é nulo no ponto indicado por

a) I.

b) II.

c) III.

d) IV.

e) V.

Questão 2

Uma espira circular com diâmetro igual a 4π cm é percorrida

por uma corrente elétrica de 4 A, conforme a figura. (Considere

o meio vácuo e a permeabilidade magnética μo= 4π · 10–7

T ·

m/A).

O vetor campo magnético no centro da espira é perpendicular

ao plano da figura, cuja orientação e intensidade são:

a. para fora do plano, com módulo igual a 4 · 10–7

T

b. para dentro do plano, com módulo igual a 4 · 10–5

T

c. para dentro do plano, com módulo igual a 4 · 10–7

T

d. para fora do plano, com módulo igual a 4 · 10–5

T

e. para fora do plano, com módulo igual a 2 · 10–5

T

Questão 3

A bússola é empregada há muito tempo para orientação no

espaço geográfico. Sobre os princípios de funcionamento da

bússola e de orientação na superfície terrestre, assinale o que

for correto.

01) A bússola consiste de uma agulha magnetizada que gira

livremente, apoiada sobre uma base onde estão indicados os

pontos cardeais.

02) A rosa dos ventos indica os pontos cardeais, subcardeais e

colaterais, empregando abreviaturas usadas

internacionalmente. Os pontos colaterais são indicados como

NNE, ENE, ESE, SSE, SSW, WSW, WNW e NNW.

04) A imantação ou magnetização pode ser obtida através da

fricção, contato ou aproximação entre um imã permanente e

um objeto constituído por material ferromagnético.

08) Os polos magnéticos da Terra não coincidem exatamente

com os polos geográficos. Assim, para uma orientação precisa

com o emprego da bússola, é necessário fazer uma correção

angular.

16) A Terra cria no espaço a sua volta um campo magnético. É

a ação desse campo magnético que faz com que a agulha da

bússola tome a direção norte-sul magnética da Terra.

Questão 4

A Física de partículas é um campo de conhecimento que

explora características de partículas subatômicas, as quais

podem oferecer respostas para questões sobre a origem do

universo, por exemplo. Muitos estudos nessa área são feitos a

partir da análise do comportamento de tais partículas ao serem

submetidas a campos magnéticos. Imagine que uma partícula

desconhecida, a uma velocidade de 3 × 106 m/s, penetra pelo

ponto A, perpendicularmente a um campo magnético uniforme

de indução magnética 8 × 10–5

T, e sai pelo ponto B,

descrevendo uma trajetória circular de raio 21 cm, conforme

ilustra a figura a seguir.

Sobre essa partícula, é correto afirmar que:

A) trata-se de um elétron, e sua massa é de 9,1 × 10–31

kg

B) trata-se de um elétron, e sua massa é de 24 × 10–31

kg

C) trata-se de um próton, e sua massa é de 9,1 × 10–31

kg

D) trata-se de um nêutron, e sua massa é de 24 × 10–31

kg

Questão 5

A figura ilustra um fio condutor e uma haste metálica móvel

sobre o fio, colocados numa região de campo magnético

uniforme espacialmente (em toda a região cinza da figura),

com módulo B, direção perpendicular ao plano do fio e da

haste e sentido indicado. Uma força de módulo F é aplicada na

haste, e o módulo do campo magnético aumenta com o

tempo. De acordo com a Lei de Faraday, é correto afirmar que:

A) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente

no sentido horário, enquanto que a ação da força F tende a

gerar uma corrente no sentido anti-horário.

B) o aumento de B com o tempo tende a gerar uma corrente

no sentido anti-horário, enquanto que a ação da força F tende

a gerar uma corrente no sentido horário.

C) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F

tendem a gerar uma corrente no sentido horário.

D) ambos o aumento de B com o tempo e a ação da força F

tendem a gerar uma corrente no sentido anti-horário.

E) a ação da força F tende a gerar uma corrente no sentido

horário, enquanto que o aumento de B com o tempo não tem

influência sobre o sentido da corrente gerada.

Questão 6

Considere um fio condutor retilíneo fino e longo, através do

qual passa uma corrente I = 30 A e uma espira metálica circular

de raio r = 0,2 m, percorrida por uma corrente I’, posicionada

no mesmo plano vertical do fio e a uma distância d = 0,8 m

abaixo deste, como mostra a figura dada.

Para que a indução magnética resultante no centro da espira

seja nula, a corrente I’ na espira terá sentido e intensidade,

respectivamente:

(A) horário, 2 A

(B) anti-horário, 4 A

(C) anti-horário, 2 A

(D) horário, 4 A

(E) horário, 6 A2

(use se necessário: π = 3)

Questão 7

No Large Hadron Collider (LHC), que entrou em operação no

mês de agosto de 2008 no laboratório CERN, na Europa, um

feixe de prótons de alta energia é confinado ao movimento

circular em uma órbita de 26,7 km de comprimento. Neste

anel, um próton realiza 11.200 voltas por segundo. Qual é a

magnitude da velocidade escalar média (em m/s) do próton

nesse anel e qual é a grandeza física que confere ao próton o

movimento circular?

(A) 1,8540 · 109 e um campo magnético.

(B) 2,9904 · 108 e um campo elétrico.

(C) 2,9904 · 107 e um campo magnético.

(D) 1,8540 · 109 e um campo elétrico.

(E) 2,9904 · 108 e um campo magnético.

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