Magnetismo - Exercícios resolvidos de Física 3 / Eletromagnetismo, ondas e comportamento da luz

1- Um elétron que possui velocidade dada por v = (2,0 x 10⁶ m/s)i  + (3,0 x 10⁶ m/s) j move-se através de um campo magnético B= (0,03 T)i - (0,15T) j. Determine a força magnética sobre o elétron.

2- Uma particula alfa pode ser produzida por decaimentos radioativos de núcleos e é formada por dois prótons e dois nêutrons. A partícula alfa tem uma carga q = +2e (e = 1,6 . 10^-19 C) e massa 4,00 u            (1 u = 1,661 . 10^-27 kg). Suponha que a partícula alfa descreve uma trajetória circular de raio 4,5 cm na presença de um campo magnético uniforme de módulo  B = 1,20 T. Determine:

1. a)    A velocidade da partícula;
   b)    O periodo de revolução da partícula;
   c)     A energia cinética da partícula;
   d)    A dferença de potencial que a partícula deveria tr sido submetida para adquirir a energia cinetica calculada no item (c).

3- Uma elétron descreve uma trajetoria helicoidal em campo magnetico uniforme de módulo 0,300 T (tesla). O passo da hélice é 6 µm e o módulo da força magnética experimentada pelo elétron é 2 . 10^-15 N. Qual a velocidade do elétron?

4- Um topográfio está usando uma bússola magnética 6,1 m abaixo de uma linha de transmissão que conduz uma corrente constante de 90 A .

a)    Qual é o campo magnético produzido pela linha de transmissão na posição da bússola?

b)    Esse campo tem influencia significativa n leitura da bússola?

A componente horizontal do campo magnético da Terra é de 20 µT.

5- Um campo magnético uniforme B é perpendicular ao plano de uma espira circular de 10 cm de diâmetro, formada por um fio com 2,5 mm de diâmetro e resistividade de 1,69 . 10^-8 Ω.m. Qual deve ser a taxa de variação do campo B para que uma corrente induzida na espira seja de 10 A?

6- Ondas Eletromagnéticas são formadas por campos elétricos e magnéticos variáveis. As várias frequências possívies das ondas eletromagnéticas constituem um espectro, do qual uma pequena parte é a luz visível. Uma onda eletromagnética que se propaga na direção de um eixo x possui um Campo elétrico E e um campo  magnético B cujos módulos dependem de x e t, ou seja, variáveis com o tempo. Dest forma, o campo elétrico induz o campo magnético e vice e versa. A velocidade de todas as ondas eletromagéticas no vácuo é uma constate c e seu valor pode ser obtido pela equação:

 c= E/B = 3x10⁸ m/s

a)    Qual o comprimento de onda aproximado de uma onda de raio X?

b)    Por que não é possível completar uma ligação celular estando o aparelho dentro de uma lata metálica fechada com tampa também metálica?

c)    Explique o comportamento da luz frente aos fenômenos da reflexão, refração, difração e interferência.Ilustre sua pesquisa com figuras ou desenhos!

d)    O comprimento da luz amarela de sódio no ar é 589 nm. Qual a frequência desta luz? Qual seria  o comprimento de onda desta luz e um vidro com índice de refração 1,52.