Aluno(a) __________________________________________________________ PROFº DR. CABECINHA FISICA POTENCIAL ELÉTRICO LISTA 02 Questão 01) A figura a seguir mostra três linhas equipotenciais em torno de uma carga positiva que pode ser considerada puntiforme Questão 06) Observe a figura: (as dimensões da carga são muito menores que as distâncias consideradas no problema). Duas cargas puntiformes Q e (-3Q) estão separadas por uma distância de 112cm. O ponto A tem potencial nulo. A distância entre a carga (-3Q) e o ponto A vale: a) 90cm b) 88cm c) 86cm d) 84cm e) 82cm O trabalho realizado por uma força externa ao deslocar, com velocidade constante, a carga de prova de 1,0x10–6C de A até C Questão 07) Num meio homogêneo, em que a constante dielétrica é k, há um quadrado de lados L. Nos vértices A e C do quadrado, através do caminho indicado ABC, em joules, é: são afixadas partículas eletrizadas com carga positiva Q. No vértice –6 –6 –6 –6 –6 a)–5,0x10 b)–3,0x10 c)–2,0x10 d) 1,0x10 e) 2,0x10 B, é afixada uma partícula eletrizada com carga negativa -2Q. Questão 02) Uma carga pontual Q está fixa no vácuo. A linha tracejada na figura corresponde a uma circunferência de raio R e centro em Q. Uma outra carga pontual q é levada da posição A à posição B através da trajetória mostrada na figura em linha sólida. A constante elétrica no vácuo é denotada por k. O trabalho da força elétrica entre as posições A e B é igual a: Considere um potencial elétrico de valor V = kQ/L, com referencial no infinito. O potencial elétrico do ponto D do quadrado é dado por a) zero b) kQq/R c) kQq/(2R) d) kQq/(R 2 ) 2 V a) b) c) 2V 3V d) (2+ e) (2- 2 )V 2 )V e) kQq/(2R 2 ) Questão 08) A figura ilustra um triângulo equilátero de lado L, com duas cargas puntiformes +q e –q fixas em dois de seus vértices. Questão 03) Considere três cargas elétricas puntiformes, positivas Todo o sistema se encontra no vácuo, onde a constante e iguais a Q, colocadas no vácuo, fixas nos vértices A, B e C de um eletrostática é denotada por k. Sabe-se que cos(60º ) 1/2 e triângulo equilátero de lado d, de acordo com a figura a seguir: sen(60º ) 3 . Nestas circunstâncias, assinale a alternativa que 2 indica corretamente os valores do módulo do campo elétrico resultante, E, e do potencial elétrico total, V, no vértice superior do triângulo (ponto P da figura): A energia potencial elétrica do par de cargas, disponibilizadas nos vértices A e B, é igual a 0,8 J. Nessas condições, é CORRETO afirmar que a energia potencial elétrica do sistema constituído das três cargas, em joules, vale a) 0,8 b) 1,2 c) 1,6 d) 2,0 e) 2,4 Questão 04) Duas cargas elétricas puntiformes, q1 = 3,00 C e q2 = 4,00 C, encontram-se num local onde k = 9 109 N.m2/C2. Suas respectivas posições são os vértices dos ângulos agudos de um triângulo retângulo isósceles, cujos catetos medem 3,00 mm cada um. Ao colocar-se outra carga puntiforme, q3 = 1,00 C, no vértice do ângulo reto, esta adquire uma energia potencial elétrica, devido à presença de q1 e q2, igual a a) 9,0 J b) 12,0 J c) 21,0 J d) 25,0 J e) 0,0 J a) E = kq/L2; V = 0 b) E = 0; V = 2kq/L c) E = kq/(2L2); V = 0 d) E = 2kq/L2; V = kq/L e) E = kq/L2; V = kq/L Questão 09) Considere um hexágono regular, de lados l, em que quatro vértices são ocupados por cargas fixas Q, iguais em valor absoluto. O meio que o envolve tem constante dielétrica k. Questão 05) Três cargas puntiformes idênticas, Q, estão fixas no vácuo de acordo com o arranjo da figura. Denotando por k a constante elétrica no vácuo, a energia potencial eletrostática do sistema de cargas é igual a: a) kQ2/L b) 2 kQ2/L c) 2,5 kQ2/L d) 3,5 kQ2/L e) 5 kQ2/L PRE VESTIBULAR ATOMICO AV ANHANGUERA N° 4389 CENTRO FONE 3225 0773 Página 1 A diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B, não ocupados por cargas, vale a) 4 kQ/l. b) –4 kQ/l. c) 2 kQ/l. d) –2 kQ/l. e) zero. ( usar k0 = 9109 N.m2/C2 ) a) E = 2108 N/C, F = 10–2 N, V = 6105 V. b) E = 2108 N/C, F = 10–1 N, V = 6106 V. c) E = 2107 N/C, F = 10–1 N, V = 6105 V. d) E = 2107 N/C, F = 10–2 N, V = 6104 V. e) E = 2107 N/C, F = 10–2 N, V = 6106 V. Questão 14) A mão da garota da figura toca a esfera eletrizada de Questão 10) Um condutor esférico em equilíbrio eletrostático, uma máquina eletrostática conhecida como gerador de Van de representado pela figura a seguir, tem raio igual a R e está Graaf. eletrizado com carga Q. Analise as afirmações que se seguem: I. No ponto A, o campo elétrico e o potencial elétrico são A respeito do descrito são feitas as seguintes afirmações: nulos. I. Os fios de cabelo da garota adquirem cargas elétricas de II. Na superfície da esfera EB = VB/R mesmo sinal e por isso se repelem. III. No ponto C, o potencial elétrico é dado por KQ/R II. O clima seco facilita a ocorrência do fenômeno observado IV. No ponto C distante do ponto A de 2R, tem-se EC = VC/2R no cabelo da garota. III. A garota conseguiria o mesmo efeito em seu cabelo, se na É CORRETO afirmar que apenas as(a) afirmações(ão) figura sua mão apenas se aproximasse da esfera de metal a) I e III estão corretas. sem tocá-la. b) IV está correta. c) II e IV estão corretas. Está correto o que se lê em d) III e IV estão corretas. a) I, apenas. e) II e III estão corretas. b) I e II, apenas. c) I e III, apenas. Questão 11) Uma partícula com carga positiva q = 4,0 × 10−6 C é d) II e III, apenas. mantida em repouso diante de uma esfera maciça condutora isolada e) I, II e III. de raio 0,10 m e carga total nula. A partícula encontra-se a uma distância de 0,20 m do centro da esfera, conforme ilustra a figura a Questão 15) Se a Terra for considerada um condutor esférico (R = seguir. A esfera e as cargas que foram induzidas em sua superfície 6 300km), situada no vácuo, sua capacitância, para k o = 9 x 109 m/F também se encontram em repouso, isto é, há equilíbrio eletrostático. será, aproximadamente: a) 500 F b) 600 F c) 700 F d) 6 300 F e) 700 F Sabendo que a constante de proporcionalidade na lei de Coulomb é k = 9,0 × 109 Nm2/C2, determine o módulo e indique a direção e o sentido: a) do campo elétrico no centro da esfera condutora devido à partícula de carga q; b) do campo elétrico no centro da esfera condutora devido às cargas induzidas em sua superfície. Questão 12) Considere as seguintes afirmações: I. O campo elétrico resultante no interior de um condutor em equilíbrio eletrostático é nulo. II. O potencial elétrico em todos os pontos de um condutor em equilíbrio eletrostático é constante. III. Nos pontos da superfície de um condutor isolado, eletrizado e em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico tem direção paralela à superfície. As afirmações CORRETAS são a) I, II e III. b) II e III, apenas. c) I e II, apenas. d) I e III, apenas. Questão 13) Uma esfera A, de raio 2 cm está uniformemente eletrizada com carga de 2C. Num ponto P, situado a 1 cm da superfície dessa esfera é colocada uma partícula B, eletricamente carregada, com carga de 5nC. O campo elétrico da carga A, no ponto P, a força exercida por B em A, e o potencial elétrico no ponto P, são, respectivamente Questão 16) Um elétron está descrevendo uma órbita circular ao E redor de um próton. Qual o módulo da razão entre a energia EC potencial, E , e a energia cinética, EC, deste elétron? Questão 17) Se tivermos um campo elétrico maior que 1 x 10 6 N/C num ambiente com certa umidade, íons serão rapidamente formados resultando pequenas centelhas (nessas condições o ar torna-se um condutor). Qual o raio mínimo (em cm) que pode ter uma esfera condutora para armazenar uma carga Q 1,1 x 10 -8 C neste ambiente? GABARITO: 1) Gab: C 2) Gab: A 3) Gab: E 4) Gab: C 5) Gab: C 6) Gab: D 7) Gab: E 8) Gab: A 9) Gab: E 10) Gab: B 11) Gab: a) Eq = 9,0 × 105 N/C – esquerda, horizontal b) 9,0 × 105 N/C – direita, horizontal 12) Gab: C 13) Gab: C 14) Gab: B 15) Gab: C 16) Gab: 02 17) Gab: 01 cm “Todos caem, mas apenas os fracos continuam no chão.” Bob Marley PRE VESTIBULAR ATOMICO AV ANHANGUERA N° 4389 CENTRO FONE 3225 0773 Página 2