Se a força elétrica resultante sobre q3 é nula, qual o valor da razão

1. a) Se a força elétrica resultante sobre q3 é nula, qual o valor da razão q1/q2? b) Qual
o valor do potencial em um ponto x sobre a linha que liga as cargas?
2. A) Se q1=q4=Q e q2=q3=q, qual o valor da razão Q/q
para que a resultante das forças elétricas seja nula sobre
q1 e q4? B) Qual o valor do campo elétrico no centro do
quadrado? C) Qual o valor do potencial no centro do quadrado?
3. Calcule o potencial elétrico em um ponto qualquer de
um plano que contém um dipolo cuja distância entre
as cargas é a. Utilizando a relação entre campo e
potencial elétrico, calcule o valor do campo elétrico
neste ponto.
(dica: considere um ponto localizado
entre as cargas a uma distância x de uma das cargas e uma distância y acima do
dipolo).
4. Qual a energia potencial elétrica de um átomo de hidrogênio?
(Considere a
distância do elétron ao núcleo como sendo o raio de Bohr).
5. Entre duas placas paralelas separadas pela distância a e carregadas com cargas
iguais, mas sinais opostos, existe um campo elétrico E. Um elétron e um próton são
soltos simultaneamente próximos da placa negativa e positiva respectivamente. Em
que ponto as cargas se cruzam após iniciar o movimento em direção à placa oposta?
6. Um elétron penetra perpendicularmente em um campo elétrico E. O campo é
orientado de cima para baixo. Considerando a força gravitacional, qual o valor de E
para que o elétron descreva uma trajetória horizontal?
7. A) Calcule o campo elétrico no centro de uma circunferência de raio R que possui 8
cargas iguais espaçadas uniformemente sobre a circunferência. B) Qual o valor do
potencial elétrico neste ponto?
8. Determine o campo elétrico no interior e no exterior de uma casca esférica, de raio
igual a R, cuja densidade superficial de carga é .
9. Calcule o potencial no centro de curvatura de um fio semi-circular de raio R
carregado com densidade de carga . O comprimento do fio é R. A partir deste
resultado, calcule o valor do campo elétrico. (considere R = [x2+y2] ½)
10. Qual a força que as cargas nos vértices de um cubo de lado a exercem sobre uma
carga positiva no centro deste cubo quando: A) as cargas de metade do cubo são
positivas e da outra metade negativas;
B) as cargas estão intercaladas entre
positivas e negativas; C) as cargas possuem o mesmo sinal.
11. Calcule o campo elétrico em todo o espaço ocupado por duas cascas esféricas
concêntricas de raios a e 2a quando (A) possuem cargas iguais e (B) possuem
cargas iguais, mas de sinais opostos, sabendo que a uma distância 3a do centro do
sistema o campo é nulo em ambos os casos.
12. A) Calcule o campo elétrico em todo o espaço que possui um cabo coaxial (um fio
com diâmetro desprezível envolvido por uma casca cilíndrica de raio R, cujo espaço
entre a casca e o fio é preenchido por um material com permissividade elétrica
semelhante ao vácuo) infinito retilíneo. Os fios possuem densidade linear de cargas
iguais, mas com sinais opostos.
13. Calcule a energia potencial em um cubo de lado a cujos vértices são ocupados por
cargas positivas. (considere a energia potencial da carga livre como sendo zero)
14. Calcule o trabalho realizado por uma carga positiva sobre uma carga de prova que se
afasta da carga positiva. O afastamento total é R. Qual a variação no valor da
energia potencial elétrica da carga de prova?
Se a carga de prova estava
inicialmente em repouso, qual o valor de sua velocidade se consideramos a massa
igual à massa de um elétron e sua a carga 100 vezes menor que a outra, em módulo?
15. Uma carga se desloca em uma região do espaço cujo potencial elétrico é constante.
Este deslocamento é influenciado pelo potencial? Explique.
16. Em que situações é interessante utilizar a equação de Gauss? Quais as restrições?
17. O que precisamos observar antes de utilizar a equação de Coulomb? Ela pode ser
usada, em princípio, para qualquer tipo de carga? Explique.
18. Uma esfera isolante maciça de raio R possui uma carga Q uniformemente distribuída
em seu volume. Qual o campo elétrico no interior da esfera para uma distância r a
partir do seu centro?
19. Duas esferas condutoras separadas por uma distância d estão carregadas com carga
q1 e q2. Uma terceira esfera inicialmente neutra é colocada em contato com a
primeira e depois com a segunda esfera. Após este processo a terceira esfera
permaneceu neutra. Qual a razão q1/q2 antes do contato de q1 e de q2 com a terceira
esfera?
20. Um conjunto de cargas 2q, - 2q, q e qx foram envolvidas por uma superfície
gaussiana esférica e o campo resultante calculado foi E=-3q/(oA), onde A é a área
da superfície gaussiana. Qual o valor de qx em função de q?
21. Um conjunto de cargas 2q, - 2q, q e qx foram envolvidas por uma superfície
gaussiana esférica e o campo resultante calculado foi E=-3q/(oA), onde A é a área
da superfície gaussiana. Qual o valor de qx em função de q?