1. Lista de Exerc´
ıcios Sobre Eletromagnetismo
Rafael Palota da Silva
28 de setembro de 2010
1. Considere as seguintes situa¸˜es:
co
(a) Um corpo condutor retil´
ıneo percorrido por uma corrente el´trica.
e
(b) Um transformador em funcionamento.
(c) Um feixe de el´trons movimentando-se com velocidade constante.
e
Em que situa¸˜es se forma um campo magn´tico?
co e
2. Sabemos que os ´ as produzem, em torno de si, um certo campo de
ım˜
atra¸˜o, conhecido como campo magn´tico. Sabemos, ainda, que os
ca e
´ as possuem dois p´los: um p´lo norte e um p´lo sul. Se dividirmos
ım˜ o o o
um ´ a ao meio, o que podemos afirmar com rela¸˜o aos seus p´los?
ım˜ ca o
3. Um fio retil´ ıneo e muito longo, percorrido por uma corrente el´trica
e
constante, ´ colocado perpendicularmente ao plano da p´gina no ponto
e a
P. Se o campo magn´tico da Terra ´ desprez´
e e ıvel em rela¸˜o ao pro-
ca
duzido por essa corrente, qual o n´mero que indica corretamente o
u
alinhamento da agulha magn´tica?
e
4. A 40 cm de um fio longo e retil´ıneo o campo magn´tico tem intensidade
e
4 × 10−6 T . Qual ´ a corrente que percorre o fio?
e
5. Faz-se passar uma corrente el´trica, de intensidade constante, por um
e
fio retil´
ıneo e longo. Nessas condi¸˜es, a intensidade do vetor indu¸˜o
co ca
magn´tica num ponto situado a 10 cm do eixo do condutor ´ B. De-
e e
termine a intensidade do vetor indu¸˜o magn´tica num ponto situado
ca e
a 20 cm do eixo do mesmo condutor.
1
2. 6. Um fio retil´
ıneo e longo ´ percorrido por uma corrente el´trica cont´
e e ınua
i = 2A, no sentido indicado pela figura.
Determine os campos magn´ticos BP e BQ gerados por essa corrente
e
nos pontos P e Q.
7. Duas retas paralelas conduzem correntes com mesma intensidade i =
10A. Calcule a intensidade do campo magn´tico no ponto P, situado
e
no plano das retas, conforme a figura.
8. Em uma regi˜o do espa¸o existe um campo magn´tico de intensidade
a c e
4 × 102 T . Uma part´ıcula, com carga de 2 × 10−6 C e velocidade de
100 m/s, ´ lan¸ada, fazendo 30o com a dire¸˜ do campo. Determine a
e c ca
intensidade da for¸a magn´tica que atuar´ sobre a part´
c e a ıcula.
9. Uma part´ıcula com carga de 2µC penetra num campo magn´tico de 3T
e
com velocidade de 7200km/h, perpendicularmente ao vetor indu¸˜o
ca
magn´tica. Determine a intensidade da for¸a magn´tica que agir´
e c e a
sobre a part´
ıcula.
10. Uma part´ ıcula carregada penetra em uma regi˜o onde h´ um campo
a a
magn´tico com dire¸˜o perpendicular ao vetor velocidade da part´
e ca ıcula.
Nestas condi¸˜es, a part´
co ıcula descreve uma trajet´ria circular. Mostre
o
que o raio dessa trajet´ria ´ dado pela express˜o
o e a
mv
R=
qB
sendo m a massa da part´
ıcula e R o raio da ´rbia circular.
o
2
3. 11. Uma part´ ıcula de carga 4 × 10−18 C e massa 2 × 10−26 kg penetra,
ortogonalmente, numa regi˜o de um campo magn´tico uniforme de
a e
intensidade 1 × 10 −3 T com velocidade 1 × 105 m/s. Determine o raio
da ´rbita descrita pela part´
o ıcula.
12. Uma part´ ıcula, com massa m = 9, 0 × 10−31 kg e carga q = −1, 6 ×
10−19 C, desloca-se numa ´rbita circular de raio R = 20cm, per-
o
pendicularmente a um campo de indu¸˜o magn´tica de intensidade
ca e
B = 4, 5 × 10−5 T . Calcule a velocidade da part´
ıcula.
13. Sabemos que pr´tons e el´trons possuem mesma carga el´trica, por´m
o e e e
com sinais contr´rios (o pr´tom possui carga el´trica q = e e o el´tron
a o e e
possui carga el´rica q = −e).
e
Uma das formas de se diferenciar experimentalmente pr´tons de el´trons
o e
´ lan¸ando essas part´
e c ıculas em uma regi˜o onde se tenha um campo
a
magn´tico.
e
Com base nisso e em seus conhecimentos de F´ısica, diga como podemos
determinar qual part´
ıcula ´ o pr´ton e qual ´ o el´tron.
e o e e
14. Um fio condutor retil´ ıneo de 0, 5m de comprimento est´ disposto ho-
a
rizontalmente em uma regi˜o na qual existe um campo magn´tico,
a e
tamb´m horizontal e uniforme, de m´dulo B = 0, 35T . Suponha que
e o
esse fio seja percorrido por uma corrente el´trica i = 0, 8A. Determine
e
o m´dulo e a dire¸˜o da for¸a que atua sobre esse fio quando ele:
o ca c
(a) est´ na mesma dire¸˜o do campo magn´tico B.
a ca e
(b) forma um ˆngulo de 30o com o campo magn´tico B.
a e
(c) ´ perpendicular ao campo magn´tico B.
e e
15. Explique, com base nos seus conhecimentos de F´
ısica, o princ´
ıpio de
funcionamento de um motor el´trico.
e
3