1ª Lista de exercícios do 2º ano do E

1ª Lista de exercícios do 2º ano do E.M. – 3º bimestre.
Física A– Prof. Marco Antônio
POTENCIAL ELÉTRICO, ENERGIA POTENCIAL, TRABALHO DE UMA FORÇA ELÉTRICA E
CAMPO ELÉTRICO UNIFORME.
1. (FUVEST) Um elétron penetra numa região de campo elétrico uniforme de intensidade 90 N/C, com
velocidade inicial v 0 = 3,0.10 6 m/s na mesma direção e sentido do campo.
Sabendo-se que a massa do elétron é igual a 9,0.10 31 kg e a carga do elétron é igual a - 1,6.10 19 C, determine:
a) a energia potencial elétrica no instante em que a velocidade do elétron, no interior desse campo, é nula.
b) a aceleração do elétron.
2. (UEL) A diferença de potencial entre duas placas condutoras paralelas, representadas no esquema a seguir, é
200 volts. Considerando as indicações do esquema, a diferença de potencial entre os pontos P 1 • e P 2 , em volts,
é igual a
a) 40
b) 50
c) 110
d) 160
e) 200
3. (UEL) O esquema a seguir representa uma região onde existe um campo elétrico uniforme F.
Sabendo-se que o módulo de F vale 200 N/C, a diferença de potencial entre os pontos X e Y, indicados no
esquema, é, em volts, igual a
a) zero
b) 18
c) 60
d) 80
e) 120
4. (UEL) A diferença de potencial entre as duas placas condutoras paralelas indicadas no esquema é 500 V.
Dado:
carga do elétron = 1,6.10 19 C
Quando um elétron é transportado de P 1 a P 2 , o trabalho realizado pelo campo elétrico é, em joules, igual a
a) 1,3 × 10 20
b) 6,4 × 10 20
c) 6,4 × 10 17
d) 8,0 × 10 16
e) 8,0 × 10 15
5. (CESGRANRIO) A aceleração de uma partícula de massa "m" e carga elétrica "q" quando, a partir do
repouso, percorre uma distância "d", numa região onde existe campo elétrico uniforme de módulo "E", constante
é:
a) (q . E .d ) / m
b) (q . E) / m
c) (m . E . d) / q
d) E . d
e) E . (q / m)
6. (UNICAMP) Considere uma esfera de massa m e carga q pendurada no teto e sob a ação da gravidade e do
campo elétrico E como indicado na figura a seguir.
a) Qual é o sinal da carga q? Justifique sua resposta.
b) Qual é o valor do ângulo  no equilíbrio?
7. (CESGRANRIO)
Uma carga elétrica positiva se desloca no interior de um campo elétrico uniforme, desde um ponto A até um
ponto D, realizando trabalho, como mostra a figura anterior. A seguir são propostas três trajetórias para essa
carga:
Trajeto ABD, cujo trabalho realizado vale T 1 •.
Trajeto AD, cujo trabalho realizado vale T 2 .
Trajeto ACD, cujo trabalho realizado vale T 3 .
Sobre os valores de T 1 , T 2 e T 3 , é correto afirmar que:
a) T 1 • = T 2 < T 3
b) T 1 • = T 2 = T 3
c) T 1 • = T 2 > T 3
d) T 1 • > T 3 > T 2
e) T 3 > T 2 > T 1 •
8. (CESGRANRIO) A figura a seguir representa as linhas de um campo elétrico uniforme.
A ddp entre os pontos A e B vale 24 Volts. Assim, a intensidade desse campo elétrico, em Volt/metro, vale:
a) 60
b) 80
c) 120
d) 150
e) 200
9. (UNESP) Em um seletor de cargas, uma partícula de massa m e eletrizada com carga q é abandonada em
repouso em um ponto P, entre as placas paralelas de um capacitor polarizado com um campo elétrico E. A
partícula sofre deflexão em sua trajetória devido à ação simultânea do campo gravitacional e do campo elétrico e
deixa o capacitor em um ponto Q, como registrado na figura.
Deduza a razão q/m, em termos do campo E e das distâncias d e h.
10. (UNESP) Uma partícula de massa m, carregada com carga elétrica q e presa a um fio leve e isolante de 5 cm
de comprimento, encontra-se em equilíbrio, como mostra a figura, numa região onde existe um campo elétrico
uniforme de intensidade E, cuja direção, no plano da figura, é perpendicular à do campo gravitacional de
intensidade g.
Sabendo que a partícula está afastada 3 cm da vertical, podemos dizer que a razão q/m é igual a
a) (5/3)g/E.
b) (4/3)g/E.
c) (5/4)g/E.
d) (3/4)g/E.
e) (3/5)g/E.
11. (UFPE) Duas cargas elétricas - Q e + q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82 cm um do outro (ver
figura). Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direta de B e situado sobre a reta que une as cargas,
encontra-se um valor nulo. Se |Q| = 3|q|, qual o valor em centímetros da distância BC?
12. (UFPE) A figura a seguir mostra duas cargas iguais q = 1,0 × 10 11 C, colocadas em dois vértices de um
triângulo equilátero de lado igual a 1 cm. Qual o valor, em Volts, do potencial elétrico no terceiro vértice do
triângulo (ponto P)?
13. (UFAL) Considere uma carga puntiforme Q, fixa no ponto 0, e os pontos A e B, como mostra a figura a
seguir.
Sabe-se que os módulos do vetor campo elétrico e do potencial elétrico gerados pela carga no ponto A valem,
respectivamente, E e V. Nessas condições, os módulos dessas grandezas no ponto B valem, respectivamente,
a) 4E e 2V
b) 2E e 4V
c) .E/2 e V/2
d) E/2 e V/4
e) E/4 e V/2
14. (MACKENZIE) A 40 cm de um corpúsculo eletrizado, coloca-se uma carga puntiforme de 2,0  C. Nessa
posição, a carga adquire energia potencial elétrica igual a 0,54 J.
Considerando k 0 = 9 10 9 Nm²/C², a carga elétrica do corpúsculo eletrizado é:
a) 20  C
b) 12  C
c) 9  C
d) 6  C
e) 4  C
15. (UFPE) Três cargas puntiformes, q, no vácuo, de módulo igual a 2,7 × 10 10 C, estão situadas conforme
indica a figura a seguir. Determine o potencial resultante, em volts, no ponto O da figura para d = 9,0 cm.
16. (MACKENZIE) Na determinação do valor de uma carga elétrica puntiforme, observamos que, em um
determinado ponto do campo elétrico por ela gerado, o potencial elétrico é de 18 kV e a intensidade do vetor
campo elétrico é 9,0 kN/C. Se o meio é o vácuo (k 0 = 9 10 9 Nm²/C²), o valor dessa carga é
a) 4,0  C
b) 3,0  C
c) 2,0  C
d) 1,0  C
e) 0,5  C
17. (UNIFESP) Na figura, as linhas tracejadas representam superfícies equipotenciais de um campo elétrico; as
linhas cheias I, II, III, IV e V representam cinco possíveis trajetórias de uma partícula de carga q, positiva,
realizadas entre dois pontos dessas superfícies, por um agente externo que realiza trabalho mínimo.
A trajetória em que esse trabalho é maior, em módulo, é:
a) I.
b) II.
c) III.
d) IV.
e) V.
18. (UFSM) Uma partícula com carga q = 2 x 10 7 C se desloca do ponto A ao ponto B, que estão numa região
em que existe um campo elétrico. Durante esse deslocamento, a força elétrica realiza um trabalho W = 4 x 10 3 J
sobre a partícula. A diferença de potencial V B - V A entre os dois pontos considerados vale, em V,
a) -8 x 10 10
b) 8 x 10 10
c) - 2 x 10 4
d) 2 x 10 4
e) 0,5 x 10 4
19. (UEL) Considere o campo elétrico gerado por uma carga elétrica puntiforme +q•, localizada no centro de
um círculo de raio R. Uma outra carga elétrica puntiforrne q‚ é levada da posição A para B, de B para C de C
para D e finalmente de D para A, conforme mostra a figura abaixo. Sobre isso, considere as afirmativas.
I- O trabalho é menor na trajetória BC que na trajetória DA.
II- O trabalho na trajetória AB é positivo se a carga q‚ for positiva.
III- O trabalho na trajetória AB é igual ao trabalho no trajeto BC+CD+DA.
IV- O trabalho na trajetória AB+BC+CD+DA é nulo.
Sobre as afirmativas acima, assinale a alternativa correta.
a) Apenas as afirmativas I e IV são verdadeiras.
b) Apenas as afirmativas I, II e IV são verdadeiras.
c) Apenas as afirmativas II e III são verdadeiras.
d) Apenas as afirmativas II, III e IV são verdadeiras.
e) Apenas as afirmativas III e IV são verdadeiras.
20. (MACKENZIE) Um corpúsculo de 0,2g eletrizado com carga de 80.10 6 C varia sua velocidade de 20m/s
para 80m/s ao ir do ponto A para o ponto B de um campo elétrico. A d.d.p. entre os pontos A e B desse campo
elétrico é de:
a) 1.500 V
b) 3.000 V
c) 7.500 V
d) 8.500 V
e) 9.000 V
GABARITO
1. a) 4,0 . 10 18 J.
b) 1,6 . 10 13 m/s.
2. C
3. C
4. C
5. B
6. a) O esquema a seguir mostra as forças atuantes na esfera:
No esquema temos:
T = tração aplicada pelo fio
P = peso aplicado pela Terra
Fe = Força elétrica devida ao campo elétrico E
O sinal da carga é negativo, pois, devido à geometria do sistema, conclui-se que a força elétrica tem sentido
oposto ao do campo.
b)  = arctg (|q|.E)/10m (SI)
7. B
8. D
9. q/m = (g . d)/(E . h)
10. D
11. 41cm
12. 18V
13. E
14. B
15. 27V
16. A
17. E
18. C
19. E
20. C