Física – Unidade 13

Escola Secundária de Domingos Sequeira
Ano lectivo 2003/2004
Ficha Formativa de Avaliação de Física – Unidade 13
Dados:
1
4  0
= 9109 N m2 C-2;
0 = 8,8510-12 F m-1
1. Um condutor esférico com 6,0 cm de raio está carregado e em equilíbrio electrostático criando num
ponto P situado no ar, a 4,0 cm da sua periferia, o campo eléctrico 1,08106 V m-1. Determine:
a) O valor da carga do condutor.
(1,2010-6 C)
b) O valor do campo eléctrico num ponto situado a:
(i)
3,0 cm do seu centro.
(ii)
20 cm do seu centro.
(2,70105 V m-1)
2. Um condutor esférico carregado com a carga eléctrica Q = 1,20 C tem 6,0 cm de raio. Determine
o potencial eléctrico num ponto situado a:
a) A 3,0 cm do centro do condutor.
b) Na superfície do condutor.
(1,80105 V)
c) No ar, a 6,0 cm da superfície exterior do condutor.
(0,90105 V)
3. Duas pequenas esferas metálicas estão no ar, a 60 cm uma da outra. Uma delas tem 3,0 cm de raio
e tem a carga q1 = 2,0 nC e a outra tem 2,0 cm de raio e a carga q2 = 8,0 nC.
a) Qual o valor da diferença de potencial entre as duas esferas?
(V2-V1 = 3,0103 V)
b) Se as duas esferas forem ligadas por um fio metálico fino, qual o valor da carga que se
deslocará por esse fio? Em que sentido? (4,010-9 C; os electrões deslocam-se da esfera 1 para a 2)
4. Um condensador é constituído por 2 discos metálicos com 12 cm de diâmetro que estão no ar à
distância de 1,0 mm um do outro. Determine:
a) A capacidade do condensador.
(1,010-10 F)
b) A carga com que fica cada um dos discos se o sistema for ligado a uma bateria de 24 V.
(2,410-9 C)
5. Pretende construir-se um condensador com a capacidade C = 0,5 F utilizando para isso duas
folhas de alumínio entre as quais se coloca uma folha de polietileno (r = 2,3) com 0,2 mm de
espessura. Qual deverá ser a área de cada uma das folhas de alumínio?
6. Um condensador com a capacidade C = 20 F foi ligado a uma fonte tendo os seus terminais
ficado à diferença de potencial de 80 V. Determine a energia eléctrica que ficou armazenada no
condensador.
(0,064 J)
7. Determine a capacidade equivalente da associação de condensadores representada na seguinte
figura:
(4,25 pF)
3 pF
2 pF
5 pF
3 pF
5 pF
2 pF
9. Um fio comprido, rectilíneo, percorrido pela corrente I, cria um campo magnético em seu redor.

Como podemos aumentar o valor de B sem alterar o valor da corrente?
10. Um feixe de electrões horizontal, dirige-se para a direita. Coloca-se por cima do feixe e
paralelamente a este um condutor rectilíneo percorrido pela corrente I. Indicar o efeito desta corrente
quando:
10.1. A corrente se dirige para a direita.
10.2. A corrente se dirige para a esquerda.

10.3. A corrente é substituída por um campo B , uniforme, vertical e dirigido para baixo.
11.
12.


13. Um feixe de iões penetra com velocidade v = v u x numa região I, onde existem um campo




eléctrico E = - E u y e um campo magnético B , perpendicular a E , ambos uniformes; os iões
seguem o trajecto representado na figura. No instante em que o feixe penetra na região II o campo
eléctrico é suprimido. Desprezar as acções gravitacionais e considerar que os iões se movem no
vazio.
I
II
y
P

v
0
x
13.1. Indicar a direcção e sentido do campo magnético na região I.
13.2. Tendo em conta o sistema de eixos indicado na figura caracterizar a trajectória dos iões na
região II.


14. Um electrão de massa me e carga eléctrica Qe penetra com velocidade v = -v u y , pela abertura P1

da câmara, na qual existe um campo magnético B uniforme. A partícula descreve uma trajectória
semicircular no plano x0y, saindo pela abertura P2.
Despreze as interacções gravitacionais em relação às interacções magnéticas.
P1
P2
y
0
câmara
x

14.1. Determine a direcção e sentido do campo magnético B .
14.2. Determine em função de Qe, me e B, a aceleração do electrão no ponto da trajectória mais
afastado do segmento que une as aberturas P1 e P2.
15. Um ponto P dista, respectivamente, 2,0 m e 4,0 m de dois condutores rectilíneos, paralelos,
percorridos por correntes de 4,0 A e 2,0 A. Caracterize o campo magnético criado por estas duas
correntes no ponto P.
(510-7 T; direcção:  plano do papel; sentido para baixo)
I1 = 4,0 A
I2 = 2,0 A
P