(ENEM) O espectrômetro de massa de tempo de voo é um dispositivo utilizado para medir a massa de íons. Nele, um íon de carga elétrica q é lançado em uma região de campo magnético constante \(\overrightarrow{\text{B}}\), descrevendo uma trajetória helicoidal, conforme a figura. Essa trajetória é formada pela composição de um movimento circular uniforme no plano yz e uma translação ao longo do eixo x. A vantagem desse dispositivo é que a velocidade angular do movimento helicoidal do íon é independente de sua velocidade inicial. O dispositivo então mede o tempo t de voo para N voltas do íon. Logo, com base nos valores q, B, N e t, pode-se determinar a massa do íon.

A massa do íon medida por esse dispositivo será

(FATEC) Dois fios condutores idênticos, paralelos entre si, e de comprimento infinito são percorridos simultaneamente por correntes elétricas de mesmo sentido e de mesma intensidade. Considere que eles estejam dispostos perpendiculares ao plano do papel desta prova.

Nessas condições, é correto afirmar que

(EFOMM) Um condutor retilíneo PT, de resistência R = 20,0 Ω, está em contato com um condutor de resistência desprezível e dobrado em forma de U, como indica a figura. O conjunto está imerso em um campo de indução magnética \(\overrightarrow{\text{B}}\), uniforme, de intensidade 15,0 T, de modo que \(\overrightarrow{\text{B}}\) é ortogonal ao plano do circuito. Seu Demi, um operador, puxa o condutor PT, de modo que este se move com velocidade constante \(\overrightarrow{\text{v}}\), como indica a figura, sendo v = 4,0 m/s.

Determine a forma eletromotriz induzida no circuito e o valor da força aplicada por seu Demi ao condutor PT.

(EEAR) Uma partícula com carga elétrica igual a 3,2 μC e velocidade de 2 · 10⁴ m/s é lançada perpendicularmente a um campo magnético uniforme e sofre a ação de uma força magnética de intensidade igual a 1,6 · 10² N. Determine a intensidade do campo magnético (em Tesla) no qual a partícula foi lançada.

(UEG) A figura a seguir descreve uma região do espaço que contém um vetor campo elétrico \(\overrightarrow{\text{E}}\) e um vetor campo magnético \(\overrightarrow{\text{B}}\).

Mediante um ajuste, percebe-se que, quando os campos elétricos e magnéticos assumem valores de 1,0 × 10³ N/C e 2,0 × 10\(^{-2}\) T. respectivamente, um íon positivo, de massa desprezível, atravessa os campos em linha reta. A velocidade desse íon, em m/s, foi de

(ITA) Uma massa m de carga q gira em órbita circular de raio R e período T no plano equatorial de um ímã. Nesse plano, a uma distância r do ímã, a intensidade do campo magnético é B(r) =  \(\frac{\text{ }\!\!\mu\!\!\text{ }}{{{\text{r}}^{\text{3}}}}\), em que μ é uma constante. Se fosse de 4R o raio dessa órbita, o período seria de

(UPF) No estudo da eletricidade e do magnetismo, são utilizadas as linhas de campo. As linhas de campo elétrico ou magnético são linhas imaginárias cuja tangente em qualquer ponto é paralela à direção do vetor campo. Sobre as linhas de campo, assinale a afirmativa correta.

(ESC. NAVAL) Analise a figura a seguir.

Imersa numa região onde o campo magnético tem direção vertical e módulo B = 6,0 T, uma barra condutora de um metro de comprimento, resistência elétrica R = 1,0 Ω e massa m = 0,2 kg desliza sem atrito apoiada sobre trilhos condutores em forma “U” dispostos horizontalmente, conforme indica a figura acima. Se uma força externa F mantém a velocidade da barra constante e de módulo v = 2,0 m/s qual o módulo da força F, em newtons?

(EEAR) Dois condutores paralelos extensos são percorridos por correntes de intensidade i₁ = 3 A e i₂ = 7 A. Sabendo-se que a distância entre os centros dos dois condutores é de 15 cm, qual a intensidade da força magnética por unidade de comprimento entre eles, em μ \(\frac{\text{N}}{\text{m}}\)?

Adote: μ0 = 4π · \({10}^{-7}\) · \(\frac{\text{T}\ \cdot \ \text{m}}{\text{A}}\).

(UPF) Um elétron experimenta a ação de uma força magnética quando se encontra numa região do espaço onde há um campo magnético uniforme. Em relação ao comportamento do elétron, é correto afirmar que

(FPS PE) Sabe-se que algumas regiões do cérebro humano podem gerar campos magnéticos com módulo da ordem de picotesla (pT), onde 1pT = 10\(^{–12}\) T. Se um próton de carga 1,6 · 10\(^{–19}\) C e massa 1,6 · 10\(^{–27}\) kg ingressar numa região de campo magnético uniforme, com este módulo e direção perpendicular à da sua velocidade de módulo v, ele descreverá uma circunferência de raio R. Nesta situação, a razão v/R será igual a

(UEPG PR) Uma partícula de carga q e massa m está se movendo, em linha reta, com uma velocidade constante v, numa região onde existem campos elétrico e magnético uniformes. O campo elétrico  e o vetor indução magnética  são perpendiculares entre si e cada um deles é perpendicular ao vetor velocidade da partícula. Analise a situação e assinale o que for correto.

(FGV) Uma partícula dotada de massa e eletrizada negativamente é lançada, com velocidade inicial v\(_o\), para o interior de uma região A onde impera um campo elétrico uniforme. A partícula segue a trajetória retilínea paralela ao plano da folha, mostrada na figura. Logo após atravessar a região A, a partícula ingressa na região B, com velocidade v > v\(_o\), onde há um campo magnético uniforme, orientado perpendicularmente ao plano da folha, apontando para fora dela.

É correto afirmar que a orientação do campo elétrico em A é paralela ao plano da folha no

(UNCISAL) Um campo magnético pode barrar partículas radioativas?

O campo magnético atua sobre partículas com carga elétrica não nula, exercendo sobre elas uma força magnética que se desvia de sua trajetória inicial. [...] Um campo magnético poderá também interferir no desempenho de equipamentos eletrônicos sensíveis que estejam por perto. [...] Felizmente, para nossa proteção, a Terra é envolvida por um campo magnético que ‘blinda’ os prótons, os elétrons e outras partículas com carga elétrica proveniente do Sol. Algumas dessas podem, no entanto, atingir a superfície terrestre e podem causar problemas se seu fluxo for intenso.

Durante um experimento, um aplicado estudante de física verificou que, de fato, o campo magnético atua sobre partículas carregadas, alterando sua trajetória inicial. Nesse experimento, partículas A, C e D são emitidas de uma fonte radioativa e penetram num recipiente onde existe um campo magnético uniforme. As três partículas penetram com velocidades iguais, perpendiculares ao campo magnético . Devido ao gás de baixa pressão contido nesse recipiente, as trajetórias das partículas podem ser vistas, conforme indicado na figura.

Se as partículas carregadas possuem cargas de mesmo módulo, o estudante pode afirmar que

(UEM PR) Uma partícula de massa m carregada com carga q penetra com velocidade \(\overrightarrow{\nu }\) numa câmara hermeticamente fechada contendo vapor de álcool, também conhecida como câmara de nuvens. Devido à ionização do vapor por onde passa essa partícula carregada, é possível visualizar a trajetória do seu movimento. Na presença de um campo magnético constante \(\overrightarrow{B}\) direcionado perpendicularmente à direção de \(\overrightarrow{\nu}\) da partícula, se observa, nitidamente, uma trajetória curvilínea num plano que contém \(\overrightarrow{\nu}\). Ao analisar essa trajetória curva, é correto afirmar que:

(USF) A tomografia, por emissão de pósitrons ou PET-SCAN, é um exame de imagem que utiliza uma substância radioativa (18-Fluordesoxiglicose) para rastrear células tumorais no organismo. A técnica ou exame mais utilizado em oncologia é o chamado PET/CT, que consiste na fusão de imagens geradas pelo PET (Tomografia por Emissão de Pósitrons) com as imagens geradas pela Tomografia Computadorizada. Diferentemente de uma radiografia ou tomografia que analisa uma estrutura ou órgão do corpo de uma forma estática, o PET é um exame funcional, ou seja, tem a capacidade de mostrar o funcionamento de um tecido em nível molecular.

O pósitron usado nesse exame é a anti-partícula do elétron e apresenta a mesma massa do elétron, porém carga elétrica positiva. Ele foi descoberto por Paul Dirac em 1928, mas a sua existência foi observada por Andersen em 1936. As partículas eletrizadas como o pósitron interagem com campos magnéticos e isso resulta em várias aplicações práticas importantes, como a descrita no texto acima.

Ao se lançar, com velocidades iguais, um próton, um elétron e um pósitron perpendicularmente a um campo magnético uniforme, essas partículas

(PUC GO)

VIII

Para que a vida
me fosse estrada
e o mundo um labirinto,
fiz da força esta humana
incerteza do que sinto.

No fragmento do texto, “fiz da força esta humana / incerteza do que sinto”, temos o termo força usado com um sentido diferente do que se usa geralmente para classificar determinadas grandezas físicas. Analise as afirmações:

I. Uma carga puntiforme negativa colocada numa região em que existe um campo elétrico uniforme sofre uma força elétrica, gerada por esse campo, na mesma direção e com sentido contrário ao campo.

II. Uma carga puntiforme positiva em repouso numa região em que existe um campo magnético uniforme sofre uma força magnética, gerada por esse campo, na direção perpendicular ao campo.

III. A força elétrica de atração entre duas cargas puntiformes de sinais opostos não é alterada se colocarmos uma terceira carga puntiforme, positiva ou negativa, próxima das duas.

IV. Se uma partícula carregada com carga positiva estiver em equilíbrio sob a ação apenas de uma força gravitacional e uma força magnética, os campos gravitacional e magnético geradores dessas forças estão na mesma direção e com sentidos opostos.

Consideradas as afirmativas apresentadas, assinale a única alternativa cujos itens estão todos corretos:

(ITA SP) Um líquido condutor (metal fundido) flui no interior de duas chapas metálicas paralelas, interdistantes de 2,0 cm, formando um capacitor plano, conforme a figura. Toda essa região interna está submetida a um campo homogêneo de indução magnética de 0,01 T, paralelo aos planos das chapas, atuando perpendicularmente à direção da velocidade do escoamento. Assinale a opção com o módulo dessa velocidade quando a diferença de potencial medida entre as placas for de 0,40 mV.

(IFSC) De modo geral, os aparelhos que funcionam a partir da física do eletromagnetismo, que é a combinação dos fenômenos elétricos e magnéticos, proporcionam conforto a nossa vida. Essa parte da física é responsável pelo funcionamento de aparelhos como receptores de televisão, computadores, lâmpadas etc, além de explicar muitos fenômenos naturais como os relâmpagos.

Levando em consideração os fenômenos elétricos, marque no cartão-resposta a soma da(s) proposição(ões) CORRETA(S).

(UFSC) A ideia de linhas de campo magnético foi introduzida pelo físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1867) para explicar os efeitos e a natureza do campo magnético. Na figura abaixo, extraída do artigo “Pesquisas Experimentais em Eletricidade”, publicado em 1852, Faraday mostra a forma assumida pelas linhas de campo com o uso de limalha de ferro espalhada ao redor de uma barra magnética.

Sobre campo magnético, é CORRETO afirmar que:

(UEM PR) Em um experimento realizado no vácuo, um pósitron de massa M e carga Q é acelerado a partir do repouso por uma diferença de potencial V₀ até atingir uma velocidade final v₀. O potencial elétrico é desligado e o pósitron entra em uma região do espaço onde existe um campo elétrico e um campo magnético, ambos direcionados perpendicularmente à direção de propagação do pósitron. Esses campos são constantes, uniformes e perpendiculares entre si. Com base nessas informações e desprezando os efeitos relativos à ação da gravidade, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

(UDESC) Um campo elétrico de 1,5kV/m, vertical para cima, e um campo magnético de 0,4T atuam sobre um elétron em movimento horizontal para a direita, de modo que a trajetória do elétron não é alterada. Lembrando que \(\odot\) e \(\otimes \) representam, respectivamente, campo magnético saindo desta folha e campo magnético entrando nesta folha. Assinale a alternativa que apresenta a velocidade do elétron e a direção do campo magnético, na sequência:

(UEM PR) Sobre os conceitos relativos à formação de campos magnéticos e à atuação de forças magnéticas, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

(UEM PR) Uma partícula, de massa M e carga elétrica Q positiva, é lançada horizontalmente com velocidade v, da direita para a esquerda, em uma região do espaço onde existem vácuo e um campo elétrico uniforme \(\overrightarrow{\text{E}}\) →, que está direcionado de cima para baixo. Nessa região do espaço, também existem um campo magnético uniforme \(\overrightarrow{\text{H}}\) →, orientado perpendicularmente para dentro do plano da página. De posse dessas informações, desconsiderando ação da gravidade, assinale o que for correto.

(G1 - COL. NAVAL) Com relação à eletricidade e ao magnetismo, assinale a opção INCORRETA.

(UDESC) Dois fios retilíneos, longos e paralelos, estão dispostos, conforme mostra a figura, em duas configurações diferentes: na primeira correntes elétricas de intensidades i\(_A\) = 3,0 A e i\(_B\) = 2,0 A são paralelas; e na segunda, correntes elétricas também de intensidades i\(_A\) = 3,0 A e i\(_B\) = 2,0 A são antiparalelas.

A intensidade da força magnética sobre 1,0 m de comprimento do fio B, e o comportamento dos fios, nas duas configurações acima, são, respectivamente, iguais a:

(PUC RS) A figura a seguir mostra a posição inicial de uma espira retangular acoplada a um eixo de rotação, sob a ação de um campo magnético originado por ímãs permanentes, e percorrida por uma corrente elétrica. A circulação dessa corrente determina o aparecimento de um par de forças na espira, que tende a movimentá-la.

Em relação aos fenômenos físicos observados pela interação dos campos magnéticos originados pelos ímãs e pela corrente elétrica, é correto afirmar que

(UEM PR) Dois fios condutores A e B, retos, infinitos e paralelos estão dispostos no vácuo, onde a permeabilidade magnética vale 4 π x 10\(^{–7}\) T.m/A, e distanciados um do outro por 5 √2 cm. Ambos são percorridos por correntes elétricas de 2 A que fluem no mesmo sentido. Com base nessas informações e considerando um ponto P situado a 5 cm de A e de B, analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto.

(UDESC) Um fio retilíneo e horizontal, com 15g de massa e 1,0m de comprimento, é percorrido por uma corrente elétrica de intensidade i. O fio está a uma altura h do chão e há um campo magnético uniforme B=0,50T entrando no plano desta página, como mostra a Figura 3.

Assinale a alternativa que apresenta, respectivamente, o valor e o sentido da corrente elétrica, para que o fio flutue permanecendo em repouso.

(IFGO) Em um ambiente onde é feito vácuo, dois fios retos, longos e paralelos são dispostos, a uma distância de 10,0 cm um do outro, e são percorridos por correntes de intensidades 2,0 A e 4,0 A em sentidos opostos. É correto afirmar que cada metro linear desses fios sofrerá:

Dado: µ\(_o\) = 4π · 10\(^{–7}\) T.m.A\(^{–1}\).