12 questões abertas com gabarito e comentário (de 50 no banco do Benshuu). Toque numa alternativa pra ver se acertou, ou abra o gabarito direto.
Uma espira plana de área A = 0.5 m² está imersa em um campo magnético uniforme B = 0.2 T, com o vetor área paralelo ao campo (θ = 0°). Qual o fluxo magnético Φ_B = B A cos θ através da espira?
Gabarito: C) 0.10 Wb
Φ_B = B A cos θ = (0.2)(0.5)(cos 0°) = 0.10 Wb.
Uma superfície gaussiana esférica de raio r = 1 m envolve uma carga puntiforme Q no seu centro. Sabendo que o campo elétrico na superfície vale E = 5000 N/C, use a Lei de Gauss (E = kQ/r²) para determinar Q.
Gabarito: B) 5.56 × 10^-7 C
Q = E r² / k = (5000)(1)² / (8.99×10^9) ≈ 5.56 × 10⁻⁷ C.
As linhas de campo elétrico ao redor de uma carga puntiforme positiva isolada, no espaço vazio:
Gabarito: A) apontam radialmente para fora da carga, divergindo dela
Uma carga positiva é fonte de campo elétrico: as linhas de campo saem radialmente da carga, apontando para fora (divergindo), pois uma carga de prova positiva seria repelida.
Em um condutor metálico em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico no interior do material condutor (não em cavidades ou na superfície) é:
Gabarito: A) nulo
Em equilíbrio eletrostático, as cargas livres do condutor se rearranjam na superfície até que o campo elétrico interno seja nulo; caso contrário, haveria corrente contínua, contradizendo o equilíbrio.
Um fio conduz uma corrente elétrica constante I = 2 A. Qual a quantidade de carga elétrica que atravessa uma seção transversal do fio em t = 10 s?
Gabarito: C) 20 C
Como I = dQ/dt é constante, Q = I·t = 2 A × 10 s = 20 C.
Um dipolo elétrico com momento de dipolo p = 2 × 10⁻⁹ C·m está imerso em um campo elétrico uniforme E = 5 × 10^5 N/C, formando ângulo θ = 30° com o campo. Usando τ = pE sen θ, qual o torque sobre o dipolo?
Gabarito: B) 5.0 × 10^-4 N·m
τ = pE sen θ = (2×10⁻⁹)(5×10^5)(sen 30°) = (2×10⁻⁹)(5×10^5)(0.5) = 5.0 × 10⁻⁴ N·m.
Um indutor de L = 0.2 H conduz uma corrente I = 3 A. Usando U = (1/2)LI², qual a energia armazenada no campo magnético do indutor?
Gabarito: D) 0.90 J
U = (1/2)LI² = 0.5 × 0.2 × 3² = 0.5 × 0.2 × 9 = 0.90 J.
Uma superfície gaussiana fechada não envolve nenhuma carga elétrica em seu interior, embora existam cargas elétricas nas proximidades, fora dela. O fluxo elétrico total através dessa superfície é:
Gabarito: A) zero, pois o fluxo depende apenas da carga líquida envolvida pela superfície
Pela Lei de Gauss, Φ = Q_env/ε0. Como não há carga envolvida (Q_env = 0), o fluxo líquido é zero, mesmo que existam cargas próximas fora da superfície — o campo delas entra e sai da superfície com fluxo líquido nulo.
Uma espira de área A = 0.05 m² está imersa em um campo magnético que varia no tempo à taxa dB/dt = 4 T/s, perpendicular ao plano da espira. Usando |EMF| = A |dB/dt|, qual a força eletromotriz induzida?
Gabarito: C) 0.20 V
|EMF| = A |dB/dt| = 0.05 × 4 = 0.20 V.
Um solenoide tem N = 1000 espiras, área de seção A = 0.001 m² e comprimento l = 0.5 m. Usando a fórmula da autoindutância L = μ0 N² A / l, qual a indutância do solenoide?
Gabarito: B) 2.51 × 10^-3 H
L = μ0 N² A/l = (4π×10⁻⁷)(1000)²(0.001)/0.5 ≈ 2.51 × 10⁻³ H.
Um cilindro infinito não-condutor, de raio R = 0.05 m, possui densidade volumétrica de carga uniforme ρ = 5 × 10⁻⁵ C/m³. Usando a Lei de Gauss com uma superfície gaussiana cilíndrica coaxial, calcule o campo elétrico em um ponto interno a r = 0.03 m do eixo (E = ρr/(2ε0) para r < R).
Gabarito: B) 8.47 × 10^4 N/C
Para r < R, Q_env = ρ·π r²·(comprimento), e o campo resultante é E = ρr/(2ε0) = (5×10⁻⁵)(0.03)/(2×8.85×10⁻¹²) ≈ 8.47 × 10^4 N/C.
Em um seletor de velocidades, uma partícula carregada atravessa uma região com campo elétrico E = 2 × 10^5 N/C e campo magnético B = 0.4 T, perpendiculares entre si e à velocidade da partícula. Para que a partícula atravesse em linha reta (forças elétrica e magnética se equilibram, qE = qvB), qual deve ser sua velocidade?
Gabarito: B) 5.00 × 10^5 m/s
Do equilíbrio de forças, qE = qvB, logo v = E/B = (2×10^5)/0.4 = 5.00 × 10^5 m/s, independente da carga ou massa da partícula.
Aqui você viu 12 das 50 questões do tópico. No Benshuu dá pra fazer todas, num simulado que sorteia primeiro o que você ainda erra, com correção na hora, XP e revisão dos erros.
BENSHUU