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Eletromagnetismo · IME

Eletromagnetismo: questões do IME

19 questões de Eletromagnetismo (Física) no IME (2007–2026). Treine de graça com correção e comentário.

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Questões de Eletromagnetismo no IME

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IME20261a faseQuestao 16FísicaEletromagnetismoDificil
Num determinado instante, uma partícula de carga negativa está com velocidade horizontal ortogonal a um fio infinito, por onde circula uma corrente elétrica constante, provocando na posição dela nesse instante um campo magnético de módulo . Sabe-se que a partícula vai passar por um dos 5 pontos indicados na figura. Observações: • despreze os efeitos gravitacionais; • as linhas tracejadas e o fio estão no mesmo plano; • as linhas tracejadas desenhadas na figura definem 4 quadrados; • caso o fio fosse substituído por um gerador de campo magnético constante de módulo , ortogonal ao plano, a partícula descreveria uma circunferência de raio igual ao lado de cada quadrado. A partícula passará então pelo ponto:
Imagens anexadas
  1. A)A
  2. B)B
  3. C)C
  4. D)D
  5. E)E
IME20241a faseQuestao 19FísicaEletromagnetismoMuito dificil
O sistema da figura é montado com o objetivo de determinar a resistência elétrica de uma espira condutora de área . O centro dessa espira descreve uma trajetória circular de raio e período , à velocidade angular constante, ao redor de um fio também condutor com uma corrente elétrica contínua . A corrente elétrica na espira é medida e seu valor oscila harmonicamente entre e . Dados: área da espira cm²; raio da trajetória do centro da espira cm; período da trajetória circular s; corrente contínua do fio A; amplitude da corrente induzida na espira mA; permeabilidade magnética no vácuo Tm/A. Observações: o fio condutor é paralelo ao eixo ; o eixo da espira está sempre paralelo ao eixo ; o plano da espira é sempre paralelo ao plano ; o plano da trajetória do centro da espira é paralelo ao plano ; considere as linhas de campo que atravessam a espira como paralelas; para toda frequência , . A resistência da espira, em , é:
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20241a faseQuestao 22FísicaEletromagnetismoDificil
Um sistema de distribuição em corrente contínua contém um circuito com cabos condutores rígidos idênticos ligados em paralelo, fixados por isoladores de borracha e posicionados conforme mostra a figura. Dados: distância entre os centros dos cabos cm; permeabilidade magnética do meio Tm/A; força máxima admissível nos isoladores por unidade de área N/m²; comprimento de cada cabo m; área da seção transversal dos isoladores mm². Observação: use a aproximação de fios infinitos para o cálculo dos campos magnéticos. A máxima corrente do circuito , em A, que pode circular simultaneamente em cada um dos cabos, sem o rompimento dos isoladores, é:
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20231a faseQuestao 29FísicaEletromagnetismoMuito dificil
Três partículas carregadas, inicialmente em repouso no plano da página, estão posicionadas sobre uma região do espaço submetida a uma densidade de fluxo magnético uniforme , que aponta para dentro do plano da página. No instante , a partícula localizada no ponto 1 é submetida a um impulso e descreve a trajetória indicada pela linha tracejada na figura, até ocorrer um choque perfeitamente inelástico com a partícula localizada no ponto 2. Pouco depois, outro choque perfeitamente inelástico ocorre com a partícula localizada na posição 3. Dados: massa de cada partícula ; carga da partícula inicialmente na posição 1 igual a ; carga da partícula inicialmente na posição 2 igual a ; carga da partícula inicialmente na posição 3 igual a ; módulo da densidade de fluxo magnético ; intensidade do impulso . Observações: não há efeito gravitacional; o sinal de está em conformidade com a geometria da figura; todas as forças de repulsão entre as partículas são desprezíveis; a trajetória tracejada na figura é composta pela união de três arcos de de circunferência. A distância total percorrida pela partícula impulsionada desde a posição 1 até o ponto identificado como final é:
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20221a faseQuestao 30FísicaEletromagnetismoMuito dificil
Um feixe de elétrons penetra (de baixo para cima) em uma região dividida em camadas espaçadas de acordo com as dimensões mostradas na figura, sujeita a um campo magnético heterogêneo. Em cada camada, a direção e o sentido do campo magnético mudam (vide figura), mas seu módulo é sempre constante. Note que na figura existem áreas desprovidas de campo magnético, e que uma das camadas tem espessura . Sabendo que, após passar pela primeira camada, o feixe descreve um arco de de circunferência, ele sairá na camada no ponto:
Imagens anexadas
  1. A)I
  2. B)II
  3. C)III
  4. D)IV
  5. E)V
IME20211a faseQuestao 23FísicaEletromagnetismoMuito dificil
Uma partícula de massa e carga positiva é lançada obliquamente com velocidade e ângulo com a horizontal, conforme a figura. Em certo instante , antes de alcançar a altura máxima de sua trajetória, quando está a uma distância horizontal do ponto de lançamento, a partícula é submetida a um campo magnético de intensidade , na direção vertical. Considerando a aceleração da gravidade local, a menor intensidade do campo magnético para que a partícula atinja o solo na posição é:
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20201a faseQuestao 29FísicaEletromagnetismoDificil
Uma partícula de massa e carga elétrica percorre uma trajetória em velocidade constante . No instante em que a partícula alcança o ponto , movendo-se horizontalmente, surge um campo magnético uniforme de intensidade constante , emergindo do plano do papel. A partir de , a partícula deve alcançar o ponto , situado a uma distância horizontal e a uma distância vertical do ponto . A intensidade do campo magnético para que a partícula alcance o ponto na continuação de sua trajetória é:
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20191a faseQuestao 21FísicaEletromagnetismoMuito dificil
Duas partículas A e B, ambas com carga positiva e massas e , respectivamente, viajam com velocidades constantes e nas direções e sentidos mostrados na Figura 1 (A na horizontal, B na vertical), até se chocarem e ficarem grudadas no instante em que penetram numa região sujeita a um campo magnético constante , sendo uma constante positiva. O comprimento da trajetória percorrida pelo conjunto A+B dentro da região sujeita ao campo magnético é: Observações: despreze o efeito gravitacional; antes do choque, a partícula B viaja tangenciando a região do campo; o sistema de eixos é o da Figura 2 ( saindo do plano); despreze a interação elétrica entre A e B.
Imagens anexadas
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20181a faseQuestao 29FísicaEletromagnetismoDificil
Uma partícula elétrica de carga unitária, dotada de massa e inicialmente parada, sofre a ação de um impulso, entrando imediatamente em uma região do espaço na qual o campo magnético é uniforme, passando a realizar um movimento no sistema de coordenadas , descrito pelas seguintes funções do tempo : , , . Considerando todas as grandezas no Sistema Internacional de Unidades, o módulo do campo magnético é: Dado: • impulso: 10. Observação: • despreze a força gravitacional.
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20171a faseQuestao 27FísicaEletromagnetismoMedia
Uma partícula de carga positiva penetra numa região de comprimento sujeita a um campo magnético de baixa intensidade e ortogonal ao plano do movimento. Em seguida, penetra numa região de comprimento , onde não existe campo magnético, deslocando-se em linha reta até cruzar o eixo . Dadas as informações a seguir, a distância entre a origem e o ponto de passagem da partícula pelo eixo é, aproximadamente: Dados: • velocidade inicial da partícula: ortogonal ao eixo e de módulo ; • módulo do campo magnético da região: ; • distância entre o fim da região do campo magnético e o eixo : ; • massa da partícula: ; • ; • deslocamento vertical da partícula dentro da região magnetizada .
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20151a faseQuestao 21FísicaEletromagnetismoMedia
Uma partícula eletricamente carregada está presa a um carrinho que se move com velocidade de módulo constante por uma trajetória no plano definida pela parábola . Sabe-se que, em , um campo magnético uniforme paralelo ao vetor provoca força sobre a partícula. O ponto onde a partícula é submetida ao maior módulo de força magnética é
  1. A)
  2. B)
  3. C)
  4. D)
  5. E)
IME20151a faseQuestao 27FísicaEletromagnetismoDificil
Um sistema é composto por um trilho fixo em U e uma barra móvel que se desloca na vertical com velocidade , suspensa por um balão de massa desprezível. O trilho e a barra são condutores e permanecem sempre em contato sem atrito. Este conjunto está em uma região sujeita a uma densidade de fluxo magnético que forma com a horizontal um ângulo . Diante do exposto, o valor da corrente induzida no sistema, em ampères, no estado estacionário é: Dados: • massa da barra: 1 kg; • aceleração da gravidade : 10 m/s²; • ângulo entre a horizontal e o vetor : 60°; • massa específica do ar: 1,2 kg/m³; • volume constante do balão: 0,5 m³; • comprimento da barra entre os trilhos: 0,2 m; • densidade de fluxo magnético : 4 T.
  1. A)5,7
  2. B)10,0
  3. C)23,0
  4. D)30,0
  5. E)40,0
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