LISTA 02 – ELETROSTÁTICA PROFESSOR MÁRCIO 01 - (UFRRJ ) Três cargas q1, q2 e q3 ocupam três vértices de um quadrado, como mostra a figura a seguir. Sabendo que q1 e q2 têm o mesmo módulo e que a força que q1 exerce em q2 tem a mesma intensidade que a força exercida por q2 em q3, podemos afirmar que: a) q3 q 2 / 2 b) q3 q 2 / 2 c) q3 q 2 d) q3 2q 2 e) q3 q 2 2 02 - (FATEC SP) A força de interação entre duas cargas puntiformes Q1 e Q2 afastadas de uma distância d entre si, no vácuo, é dada pela Lei de Coulomb: QQ F k 0 1 2 2 na qual k0 é uma constante de d valor 9109 Nm2/C2. As cargas Q1 = 2Q e Q2 = 3Q se repelem no vácuo com força de 0,6N quando afastadas de 3m. O valor de Q, em C, é a) 12106 b) 10106 c) 8106 d) 6106 e) 4106 03 - (PUC MG) Coulomb descobriu que a força de atração ou repulsão entre duas cargas puntiformes obedece a uma lei semelhante à Lei da Gravitação Universal para duas massas puntiformes. Uma dessas semelhanças é que, em ambas, a força é: a) inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas. b) inversamente proporcional à distância entre as partículas. c) diretamente proporcional ao quadrado da distância entre as partículas. d) diretamente proporcional à distância entre as partículas. 04 - (UNIFOR CE) Duas pequenas esferas condutoras idênticas P e Q, estão eletrizadas com cargas de –2,0C e 8,0C, respectivamente. Elas são colocadas em contato e, em seguida, separadas de uma distância de 30 cm, no vácuo. A força de interação elétrica entre elas, e a intensidade dessa força, serão, respectivamente, de: Dado: K = 9,0 . 109Nm2/C2 a) atração, de 1,6 . 10–1N b) atração, de 2,5 N c) repulsão, de 9,0 x 10–1N d) repulsão, de 1,6 x 10–1N e) repulsão, de 2,5 N 05 - (MACK SP) Durante o século XX, o desenvolvimento da Física no campo nuclear foi notório, e a descoberta de partículas elementares acabou sendo uma das responsáveis por esse fato. Foram construídos diversos aceleradores de partículas para pesquisa e com eles muitas teorias foram não só comprovadas, como também aprimoradas. Considere duas dessas partículas: um próton, que pode ser identificado como sendo o núcleo do átomo de Hidrogênio ( 11 H ), e uma partícula alfa, que pode ser identificada como sendo o núcleo do átomo de Hélio ( 42 He ). Quando, no vácuo, um próton e uma partícula alfa se dirigem um contra o outro, no instante em que a distância entre eles é d, a força de interação eletrostática tem intensidade: k0 ... constante eletrostática do vácuo e ... carga elétrica elementar a) F = ko 2e/d2 b) F = ko 2e2/d2 c) F = ko e2/d2 d) F = ko 4e2/d2 e) F = ko 4e/d2 06 - (UNIFOR CE) Duas cargas elétricas 4Q e Q estão fixadas nas posições indicadas no esquema. a) De acordo com o esquema, a força eletrostática resultante exercida por essas cargas sobre uma carga de prova será nula se esta for colocada no ponto a) P1 b) P2 c) P3 d) P4 e) P5 07 - (UDESC) Assinale a alternativa CORRETA. a) Cargas elétricas de mesmo sinal se atraem e cargas elétricas de sinais contrários se repelem. b) Em um corpo eletricamente neutro há a mesma quantidade de elétrons e prótons, mas, como a massa do próton é maior do que a massa do elétron, a carga elétrica total do corpo é positiva. c) Os metais não possuem elétrons livres e, por isso, são bons condutores de eletricidade. d) O módulo da força entre dois pequenos corpos eletrizados é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre eles. e) Quando uma barra de vidro é atritada com um pano de lã, há a transferência de prótons de um para o outro. 08 - (UNIFENAS MG) Duas cargas elétricas idênticas são colocadas a uma distância de 60 cm. A intensidade da força de repulsão que aparece entre elas é de 10N. Dado K = 9 x 109N.m2/C2, a carga elétrica de cada uma delas é: a) 2 x 10-5 C. b) 4 x 10-5 C. c) 5 x 10-5 C. d) 4 x 10-4 C. e) 2 x 10-4 C. 09 - (FUVEST SP) Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. Sobre o plano, estão fixados 4 pequenos discos com cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras representam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de cima. Das configurações abaixo, a única compatível com a trajetória retilínea do objeto é b) c) d) e) 10 - (MACK SP) Dois pequenos corpos, A e B, distantes 1,00 cm um do outro, interagem entre si com uma força eletrostática de intensidade F1. A carga elétrica qA deve-se a um excesso de nA prótons em relação ao número de elétrons do corpo, e a carga qB resulta de um excesso de nB elétrons em relação ao número de prótons do corpo. Num processo eletrostático, o corpo B perde 2 nB elétrons, o corpo A mantém sua carga elétrica inalterada e a distância entre eles também é mantida. A nova força de interação eletrostática entre esses corpos terá intensidade: a) F2 F1 b) 4 F1 F2 2 c) F2 = F1 d) F2 = 2F1 e) F2 = 4F1 11 - (PUC RS) A figura abaixo representa duas pequenas cargas elétricas atraindo-se. Em relação a esses dados, é correto afirmar que: a) as duas cargas são positivas. b) a carga Q1 é necessariamente negativa. c) o meio onde se encontram as cargas não influi no valor da força de atração. d) em módulo as duas cargas são necessariamente iguais. e) as duas cargas atraem-se com forças iguais em módulo. 12 - (PUC RS) Quatro pequenas cargas elétricas encontram-se fixas nos vértices de um quadrado, conforme figura abaixo. Um elétron no centro desse quadrado ficaria submetido, devido às quatro cargas, a uma força, que está corretamente representada na alternativa a) b) c) d) e) 13 - (MACK SP) Um pequeno corpo, eletrizado com carga –q, descreve um movimento circular uniforme, de velocidade escalar v, em torno de um outro, eletrizado com carga +q, supostamente fixo. O raio da trajetória descrita pelo primeiro corpo é r. Se esse mesmo corpo descrever seu movimento numa trajetória de raio 2r, sua velocidade escalar será igual a a) v 2 2 e) O potencial elétrico, no ponto médio da reta que une as cargas, é nulo para d = 1m. 16 - (UFMG) Duas cargas elétricas idênticas estão fixas, separadas por uma distância L. Em um certo instante, uma das cargas È solta e fica livre para se mover. Considerando essas informações, assinale a alternativa cujo gráfico melhor representa o módulo da força elétrica F, que atua sobre a carga que se move, em função da distância d entre as cargas, a partir do instante em que a carga é solta. a. b) v c) v 2 d) 2 v e) 4 v 14 - (MACK SP) Dois corpúsculos eletrizados com cargas elétricas idênticas estão situados no vácuo (ko = 9.109 N.m2/C2) e distantes 1,0 cm um do outro. A intensidade da força de interação eletrostática entre eles é 3,6.102 N. A carga elétrica de cada um desses corpúsculos pode ser: a) 9 C b) 8 C c) 6 C d) 4 C e) 2 C 15 - (UESC BA) b. c. d. 3 F(10N) 9 1 0 1 2 3 d(m) O gráfico representa o comportamento da intensidade da força elétrica, F, em função da distância, d, entre duas cargas pontuais idênticas. Considerando-se a constante eletrostática do meio igual a 9.109Nm2C-2 e com base na informação, é correto afirmar: a) a força elétrica de interação entre as cargas tem natureza atrativa. b) O módulo da força elétrica de interação entre as cargas é 3,5 . 103N para d = 2m. c) O módulo de cada carga elétrica é igual a 1.10-3C. d) O módulo do campo elétrico, no ponto médio da reta que une as cargas é igual a 9.109N/C para d = 3m. 17 - (UFPE) Duas partículas de mesma massa têm cargas Q e 3Q. Sabendo-se que a força gravitacional é desprezível em comparação com a força elétrica, indique qual das figuras melhor representa as acelerações vetoriais das partículas. a. Q 3Q b. Q 3Q c. Q 3Q d. Q 3Q e. Q 3Q 18 - (UFRRJ) A figura abaixo mostra duas cargas q1 e q2 afastadas a uma distância d, e as linhas de campo do campo eletrostático criado. Observando a figura acima, responda: a) quais os sinais das cargas q1 e q2? b) a força eletrostática entre as cargas é de repulsão? Justifique. 19 - (PUC MG) Duas cargas elétricas puntiformes são separadas por uma distância de 4,0 cm e se repelem mutuamente com uma força de 3,6 x 10–5 N. Se a distância entre as cargas for aumentada para 12,0 cm, a força entre as cargas passará a ser de: a) 1,5 x 10–6 N b) 4,0 x 10–6 N c) 1,8 x 10–6 N d) 7,2 x 10–6 N 20 - (ACAFE SC) Sabe-se que duas cargas elétricas exercem forças elétricas uma sobre a outra. Em relação a essas forças, é correto afirmar que terão: a) sentidos opostos, somente se as cargas tiverem sinais contrários. b) o mesmo sentido, se as cargas tiverem o mesmo sinal. c) o mesmo sentido, se as cargas tiverem sinais contrários. d) sentidos opostos, somente se as cargas tiverem o mesmo sinal. e) sentidos sempre opostos, independentemente dos sinais das cargas. 21 - (UEG GO) Em 2006, celebrou-se o bicentenário da morte de Charles Augustin de Coulomb. Nascido em 14 de junho de 1736, em Angoulême, e falecido em 23 de agosto de 1806, em Paris, Coulomb em 1785 apresentou à Academia Real de Ciências a lei que rege as forças de atração e repulsão entre duas cargas elétricas e magnéticas. Esta lei é conhecida atualmente como Lei de Coulomb. Acerca da Lei de Coulomb e da representação abaixo, na qual se tem duas partículas separadas por uma distância d e o meio é o vácuo, julgue a validade das afirmações que seguem. I. Se a carga Q1 for maior que a carga Q2, então F2,1 maior que F1,2 . II. Se a carga Q2 for nula, não haverá força eletrostática entre as partículas, haja vista que a Lei de Coulomb indica que esta força é inversamente proporcional ao produto das cargas. III. Se as cargas Q1 e Q2 (mantendo-se à mesma distância) fossem mergulhadas em benzeno (constante dielétrica K=2,3), o valor da força de repulsão entre elas tornar-se-ia k vezes menor que no vácuo. IV. Se a carga Q2 for quadruplicada e a distância de separação reduzida a um terço, a força entre as partículas tornarse-á 36 vezes maior. V. Para se comprovar experimentalmente a Lei de Coulomb foi utilizada uma balança de torção. Assinale a alternativa CORRETA: a) Somente as afirmações I, II e III são verdadeiras. b) Somente as afirmações I, IV e V são verdadeiras. c) Somente as afirmações I, III e IV são verdadeiras. d) Somente as afirmações III, IV e V são verdadeiras. 22 - (UFV MG) Oito cargas positivas, +Q, são uniformemente dispostas sobre uma circunferência de raio R, como mostra a figura abaixo. Uma outra carga positiva, +2Q, é colocada exatamente no centro C da circunferência. A força elétrica resultante sobre esta última carga é proporcional a: a) 8Q 2 R 2 b) 10Q2 c) 2Q2 d) 16 Q2 R2 R2 R2 e) zero 23 - (UFAM) Duas cargas elétricas puntiformes estão separadas por uma distância d. Esta distância é alterada até que a força entre as cargas fique quatro vezes maior. A nova separação entre as cargas é de: a) 4d b) 2d c) 0,5d d) 0,25d e) 3d 24 - (UNIFESP SP) Uma estudante observou que, ao colocar sobre uma mesa horizontal três pêndulos eletrostáticos idênticos, eqüidistantes entre si, como se cada um ocupasse o vértice de um triângulo eqüilátero, as esferas dos pêndulos se atraíram mutuamente. Sendo as três esferas metálicas, a estudante poderia concluir corretamente que: a) as três esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal. b) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma com carga de sinal oposto. c) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de mesmo sinal e uma neutra. d) duas esferas estavam eletrizadas com cargas de sinais opostos e uma neutra. e) uma esfera estava eletrizada e duas neutras. 25 - (UFMS) Duas cargas elétricas puntiformes positivas (9Q) e (4Q) estão separadas por uma distância de 80cm (figura abaixo). Considere as afirmativas: I. Sobre o eixo (x), há um único ponto onde o vetor campo elétrico, gerado pela carga (9Q), terá módulo igual àquele gerado pela carga (4Q). II. Sobre o eixo (x), há um único ponto onde o vetor campo elétrico resultante, gerado pelas duas cargas, será nulo. III. Sobre o eixo (x), a uma distância finita a qualquer uma das duas cargas, no ponto onde o vetor campo elétrico resultante, gerado pelas duas cargas, é nulo, o vetor campo elétrico, gerado pela carga (9Q), não será igual àquele gerado pela carga (4Q). IV. Sobre o eixo (x), a uma distância finita a qualquer uma das duas cargas, não há um único ponto onde uma terceira carga puntiforme (q) negativa ficaria em equilíbrio estável devido às forças exercidas pelas outras duas cargas (9Q) e (4Q). É correto afirmar que: a) somente I é incorreta. b) somente II é correta. c) todas estão corretas. d) somente II e III são corretas. e) somente II e IV são corretas. RESPOSTAS: 1) Gab: D 2) Gab: B 3) Gab: A 4) Gab: C 5) Gab: B 6) Gab: D 7) Gab: D 8) Gab: A 9) Gab: E 10) Gab: C 11) Gab: E 12) Gab: C 13) Gab: A 14) Gab: E 15) Gab: C 16) Gab: C 17) Gab: C 18) Gab: a) q1 é positiva e q2 é negativa; b) cargas de sinais opostos, a força é de atração. 19) Gab: B 20) Gab: E 21) Gab: D 22) Gab: E 23) Gab: C 24) Gab: D 25) Gab: A