Física_Material de apoio_aula 3 - Material Escrito(4

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1. A atração e a repulsão entre partículas carregadas têm inúmeras aplicações industriais, tal como a
pintura eletrostática. As figuras abaixo mostram um mesmo conjunto de partículas carregadas, nos vértices
de um quadrado de lado a, que exercem forças eletrostáticas sobre a carga A no centro desse quadrado.
Na situação apresentada, o vetor que melhor representa a força resultante agindo sobre a carga A se
encontra na figura
a)
b)
c)
d)
2. No experimento de Millikan, que determinou a carga do elétron, pequenas gotas de óleo eletricamente
carregadas são borrifadas entre duas placas metálicas paralelas. Ao aplicar um campo elétrico uniforme
entre as placas, da ordem de
é possível manter as gotas em equilíbrio, evitando que caiam
sob a ação da gravidade.
Considerando que as placas estão separadas por uma distância igual a 2 cm, determine a diferença de
potencial necessária para estabelecer esse campo elétrico entre elas.
3. Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam as nuvens de tempestade na
atmosfera e o solo. A intensidade típica de um raio é de 30 mil amperes, cerca de mil vezes a intensidade
de um chuveiro elétrico, e eles percorrem distâncias da ordem de 5 km.
(www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php. Acesso em: 30.10.2012.)
Durante uma tempestade, uma nuvem carregada positivamente se aproxima de um edifício que possui um
para-raios, conforme a figura a seguir
De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer uma descarga elétrica no para-raios,
a) prótons passam da nuvem para o para-raios.
b) prótons passam do para-raios para a nuvem
c) elétrons passam da nuvem para o para-raios.
d) elétrons passam do para-raios para a nuvem.
e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro.
4. Duas esferas metálicas iguais, A e B, estão carregadas com cargas
e
respectivamente. Inicialmente, a esfera A é conectada momentaneamente ao solo através de um fio
metálico. Em seguida, as esferas são postas em contato momentaneamente. Calcule a carga final da
esfera B, em
5. Na figura abaixo, está mostrada uma série de quatro configurações de linhas de campo elétrico.
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que
aparecem.
Nas figuras __________, as cargas são de mesmo sinal e, nas figuras __________, as cargas têm
magnitudes distintas.
a) 1 e 4 - 1 e 2
b) 1 e 4 - 2 e 3
c) 3 e 4 - 1 e 2
d) 3 e 4 - 2 e 3
e) 2 e 3 - 1 e 4
6. Duas esferas metálicas de raios
e
com
estão no vácuo e isoladas eletricamente uma
da outra. Cada uma é eletrizada com uma mesma quantidade de carga positiva. Posteriormente, as
esferas são interligadas por meio de um fio condutor de capacitância desprezível e, após atingir o equilíbrio
eletrostático, a esfera A possuirá uma carga
potencial
a)
e um potencial
e a esfera B uma carga
Baseado nas informações anteriores, podemos, então, afirmar que
e
e um
b)
e
c)
e
d)
e
e)
e
7. Um sistema eletrostático composto por 3 cargas Q = Q = +Q e Q = q é montado de forma a
permanecer em equilíbrio, isto é, imóvel.
Sabendo-se que a carga Q é colocada no ponto médio entre Q e Q , calcule q.
a) – 2 Q
b) 4 Q
c) – ¼ Q
d) ½ Q
e) – ½ Q
8. O gráfico mostra como varia a força de repulsão entre duas cargas elétricas, idênticas e puntiformes,
em função da distância entre elas.
1
3
2
1
3
2
Considerando a constante eletrostática do meio como
determine:
a) o valor da força F.
b) a intensidade das cargas elétricas.
9. Assinale o que for correto.
01) Cargas elétricas positivas, abandonadas em repouso em uma região do espaço, onde existe um campo
elétrico uniforme, deslocam-se para a região de menor potencial elétrico.
02) Cargas elétricas negativas, abandonadas em repouso em uma região do espaço, onde existe um
campo elétrico uniforme, movem-se na direção e no sentido do campo.
04) Linhas de força de campo elétrico são sempre perpendiculares às superfícies equipotenciais.
08) Aos campos de forças conservativas, como o campo elétrico, associa-se o conceito de potencial.
16) Em um campo conservativo, como o campo elétrico, o trabalho realizado por uma força conservativa
para deslocar uma partícula de um ponto a outro do campo independe da trajetória da partícula.
10. As cargas elétricas +Q, -Q e +2Q estão dispostas num círculo de raio R, conforme representado na
figura abaixo.
Com base nos dados da figura, é correto afirmar que, o campo elétrico resultante no ponto situado no
centro do círculo está representado pelo vetor
a) E .
b) E .
c) E .
d) E .
e) E .
1
2
3
4
5
11.
Ao colocarmos duas cargas pontuais
e
a uma distância d = 30,0 cm,
realizamos trabalho. Determine a energia potencial eletrostática, em joules, deste sistema de cargas
pontuais.
Dado:
a) 1
b) 10
c) 3,0 10
d) 2,0 10
e) 5,0 10
12. A figura mostra uma região espacial de campo elétrico uniforme de modulo E = 20 N/C.
Uma carga Q = 4 C é deslocada com velocidade constante ao longo do perímetro do quadrado de lado L
−1
−5
−5
= 1 m, sob ação de uma força igual e contrária à força coulombiana que atua na carga Q. Considere,
então, as seguintes afirmações:
I. O trabalho da força para deslocar a carga Q do ponto 1 para 2 é o mesmo do despendido no seu
deslocamento ao longo do caminho fechado 1-2-3-4-1.
II. O trabalho de
para deslocar a carga Q de 2 para 3 é maior que o para deslocá-la de 1 para 2.
III. É nula a soma do trabalho da força
deslocá-la de 4 para 1.
para deslocar a carga Q de 2 para 3 com seu trabalho para
Então, pode-se afirmar que
a) todas são corretas.
b) todas são incorretas.
c) apenas a II é correta.
d) apenas a I é incorreta.
e) apenas a II e III são corretas.
13. Considere uma esfera oca metálica eletrizada. Na condição de equilíbrio eletrostático,
a) o vetor campo elétrico no interior da esfera não é nulo.
b) o potencial elétrico em um ponto interior da esfera depende da distância desse ponto à superfície.
c) o vetor campo elétrico na superfície externa da esfera é perpendicular à superfície.
d) a distribuição de cargas elétricas na superfície externa da esfera depende do sinal da carga com que
ela está eletrizada.
e) o módulo do vetor campo elétrico em um ponto da região externa da esfera não depende da distância
desse ponto à superfície.
14. Uma pequena esfera de 1,6 g de massa é eletrizada retirando-se um número n de elétrons. Dessa
forma, quando a esfera é colocada em um campo elétrico uniforme de
na direção vertical para
cima, a esfera fica flutuando no ar em equilíbrio. Considerando que a aceleração gravitacional local g é 10
m/s e a carga de um elétron é
é:
2
pode-se afirmar que o número de elétrons retirados da esfera
a)
b)
c)
d)
e)
15. Um elétron é abandonado entre duas placas paralelas, eletrizadas por meio de uma bateria, conforme
o esquema representado.
A distância entre as placas é
e a tensão fornecida pela bateria é
elétron é
determine:
a) a intensidade do vetor campo elétrico gerado entre as placas.
b)...
Sabendo que a carga do
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