1 – Escolher, de entre as possibilidades indicadas abaixo, em que

1 – Escolher, de entre as possibilidades indicadas abaixo, em que vértices de um
quadrado [ABCD] devem ser colocadas quatro cargas positivas, Q, 2Q, 3Q, 4Q,
respectivamente, de modo a que o campo eléctrico no centro do quadrado não seja
paralelo a qualquer dos lados. Justificar a opção escolhida com a representação do
campo criado por cada carga e o campo resultante.
ACBD; DABC; CDAB; BCDA; ABCD; ABDC; CABD; DCAB
2 - Sobre o mostrador de um relógio estão colocadas cargas positivas nas posições que
assinalam as horas pela ordem seguinte, a começar na “1hora”: Q, 2Q, 3Q, ....12Q.
“Para que hora” aponta” a direcção do campo resultante?
3 – Cinco cargas idênticas Q, encontram-se igualmente espaçadas sobre uma
semicircunferência de raio R, como mostra a figura. Determinar:
(a) o campo eléctrico no centro da semi-circunferência;
(b) a força a que fica sujeita a carga q, quando colocada no centro da
semicircunferência.
4 – Um electrão (m = 9,1x10-31 kg; e = 1,6x10-12C) de energia cinética 2x10-16 J, movese para a direita ao longo do eixo do tubo de raios catódicos representado na figura.
)
Existe um campo eléctrico E = (2x103N /C j na região entre as placas; o campo anulase fora das placas. Calcular:
(a) a distância a que o electrão se encontra do eixo do tubo no instante em que atinge a
outra extremidade das placas;
(b) o ângulo que a velocidade do electrão faz, nesse instante, com o eixo;
(c) a distância do electrão ao eixo, no instante em que atinge o alvo fluorescente.
5 – Considerar um campo eléctrico uniforme na região entre duas placas paralelas com
cargas iguais e de sinais opostos, afastadas de 1,60 cm. Um protão (m = 1,67 x10-27 kg)
é libertado da superfície da placa positiva, atingindo a superfície da outra placa ao fim
de 1,50x10-6 s. Desprezando o efeito da força gravítica sobre o protão, calcular.
(a) a grandeza do campo eléctrico entre as placas ( a direcção do campo é perpendicular
às placas);
(b) a velocidade do protão quando atinge a superfície da placa negativa.
6- Uma carga pontual de 3 µC é libertada na origem das coordenadas a partir do
(
)
repouso. A carga fica então sujeita ao campo eléctrico uniforme E = 2x103N /C î.
Calcular:
(a) a diferença de potencial eléctrico entre os pontos x = 4m e x = 0:
(b) a variação da energia potencial da carga ao passar do ponto x = 0 para x = 4m;
(c) a função potencial eléctrico, arbitrando: (i) V(x = 0) = 0 (ii) V(x = 0) = 4000V
(iii) V(x = 1m) = 0.
7 – A distância entre os iões K+ e Cl- no cloreto de potássio é 2,8 Å. Determinar (em eV)
a energia necessária para separar os dois iões, supostos pontuais, para que fiquem a uma
distância infinita.
8 – No modelo de Bohr do átomo de hidrogénio, o electrão move-se em torno do protão
numa órbita circular de raio 5,29x10-11 m (no estado fundamental).
(a) Determinar o momento dipolar eléctrico do átomo num dado instante.
(b) Neste modelo, o átomo de hidrogénio tem momento dipolar eléctrico permanente?
Porquê?
9 – (a) Determinar, usando a lei de Gauss, o campo eléctrico em todo o espaço criado
pelas seguintes distribuições de cargas:
(i) distribuição linear uniforme de carga num fio rectilíneo infinitamente longo;
(ii) distribuição superficial uniforme de carga numa superfície cilindrica infinita de raio
a.
(b) Determinar, para estas distribuições de cargas, o potencial eléctrico em todo o
espaço, supondo em ambos os casos, que V(a) = 0.
10 – Uma carga pontual q está no centro de uma casca esférica condutora de raio interno
R1 e raio externo R2.
Supondo que a casca esférica está isolada, determinar:
(i) a distribuição de carga na casca esférica;
(ii) o campo eléctrico em todo o espaço;
(iii) o potencial eléctrico em todo o espaço.