Fundamentos Lista 8

ista 8 - Fundamentos de Eletrecidade

1) Um elétron com uma velocidade V=(2,0 10^6)i + (3,0 10^6)j m/s está

se movendo em uma região onde existe um campo magnético uniforme B=(0,030)i + (0,15)j T .

a) Determine a força que age sobre o elétron.

b) Repita o cálculo para um próton com a mesma velocidade.

Resposta: a) (6,2 10^-14)k N; b) (-6,2 10^-14)k

F= q VxB

VxB= [i j k; 2,0 10^6 3,0 10^6 0; 3 10^-2 15 10^-2 0]

resolver matriz

F=q VxB

2) Um próton cuja trajetória faz um ângulo de 23 com a direção de um

campo magnético de 2,60 mT experimenta uma força magnética de 6,50 10^-7. Calcule:

a)a velocidade do próton.

b)a energia cinética do próton em elétrons-volts.

Resposta: a) 4,00 10^5 m/s; b) 835 eV.

a) F=q VxB

b) E=(m V^2)/2

massa do proton 1,67 10^-27 kg

3) Um elétron se move em uma região onde existe um campo magnético uniforme

dado por B= (Bx)i=(3Bx)j . Em certo instante o elétron tem uma velocidade

V=(2,0)i + (4,0)j m/s e a força magnética que age sobre a partícula é (6,4 10^-19)k N.

Determine Bx.

Resposta: -2,0 T.

F= q VxB

4) Um fio com 13,0 g de massa e L = 62,0 cm de comprimento está suspenso por

um par de contatos flexíveis na presença de um campo magnético uniforme de

módulo 0,440 T. Determine:

a) o valor absoluto

b) o sentido (para a direita ou para a esquerda) da corrente necessária para

remover a tensão dos contatos.

Resposta: a) 0,467 A; b) esquerda para a direita.

m=13g

L-62cm

B=0,440T

I=(ma)/(BL)

a=aceleração da gravidade

vem da formula

F=I (LxB)

5) Uma linha de transmissão horizontal é percorrida por uma corrente de 5000 A

no sentido sul-norte. O campo magnético da Terra (60,0 T) tem a direção norte

e faz um ângulo de 70,0o C com a horizontal. Determine:

a) o módulo

b) a direção da força magnética exercida pelo campo magnético da Terra sobre

100 m da linha.

Resposta: a) 28,2 N; b) oeste.

a)

i=5000A

B=60 10^-6 T

angulo: 70

L=100m

F=BiL(sen)

Pela regra da mãe direita constatamos que ela está a oeste

6) Na Figura abaixo um fio metálico de massa m = 24,1 mg pode deslizar com atrito

insignificante sobre dois trilhos paralelos horizontais separados por uma

distância d = 2,56 cm. O conjunto está em uma região onde existe um campo

magnético uniforme de módulo 56,3 mT. No instante t = 0 um gerador G é ligado

aos trilhos e produz uma corrente constante i = 9,13 mA no fio e nos trilhos

(mesmo quando o fio está se movendo). No instante t = 61,1 ms, determine:

a) a velocidade escalar do fio;

b) o sentido do movimento do fio (para esquerda ou para a direita).

Resposta: a) 3,34 10^-2 m/s; b) para esquerda, para longe do gerador.

a)

m=24,1mg=24,1 10^-8Kg

d=2,56cm=2,56 10^-3m

B=56,3mT=56,3 10^-3T

i=9,13mA=9,13 10^-3A

t=61,1ms=61,1 10^-3s

F=BIL

ma=BIL

mv/t=BIL

v=(BIL(t))/m

b) Para a direita

7) Uma bobina de uma espira, percorrida por uma corrente de 4,00 A, tem a forma

de um triângulo retângulo cujos lados medem 50,0, 120 e 130 cm. A bobina é submetida

a um campo magnético uniforme de módulo 75,0 mT paralelo à corrente no lado de 130 cm.

Determine o módulo da força magnética:

a)no lado de 130 cm;

b)no lado de 50,0 cm;

c)no lado de 120 cm.

d)Determine a força total que o campo magnético exerce sobre a espira.

Resposta: a) 0 N; b) 0,138 N; c) 0,138 N; d) 0 N.

bobina

i=4A

B75 10^-3T

a) L=130cm

sen 0 = 0

portanto a força é igual a 0 N

b) L=50cm

Fb=ILBsen

angulo