Trabalho e potencial elétrico

- Gramática
Aluno(a):
Data: ___ /____/ _____
Turma: Extensivo
Professor: Marivaldo
Assunto: Trabalho e Potencial Elétrico
01. Duas cargas pontuais, qA = 5μC e qB= -2μC, estão distantes 20 cm uma da outra. O potencial eletrostático, em kV,
no ponto médio entre as cargas é:
A) 630
B) 580
C) 450
D) 360
E) 270
02. A 40 cm de um corpúsculo eletrizado, coloca-se uma carga puntiforme de 2,0 µc. Nessa posição, a carga adquire energia potencial elétrica igual a 0,54 J. Considerando
K0 = 9.109 Nm²/C² a carga elétrica do corpúsculo eletrizado é:
A) 20µc
B) 12µc
C) 9µc
D) 6µc
E) 4µc
03. Uma carga puntiforme de 2μC é transportada no interior de
uma região onde há um campo elétrico uniforme. Sabendo-se que a força elétrica realizou um trabalho de 4x10-4 J
para deslocar a carga de um ponto A até um ponto B, nesse campo, pode-se afirmar que a ddp entre esses pontos
é igual, em V, a
A) 110
B) 130
C) 150
D) 180
E) 200
04. A figura representa dois pontos, A e B, submetidos a uma
diferença de potencial elétrico de 50,0V, em uma região do
campo elétrico uniforme E .
igual a 50 V, a velocidade da partícula, em m/s, ao chegar
a um ponto B de potencial elétrico 150 V, é igual a:
A) 400
B)500
C) 3000
D) 4000
E)5000
06. Consideram-se duas cargas, + q e - q, colocadas sobre os
pontos x e y, respectivamente. Sobre a reta que une x e y,
existe um ponto tal que se estiver.
A) à esquerda de x, o potencial elétrico se anula.
B) entre x e y, o campo elétrico se anula.
C) entre x e y, o potencial elétrico se anula.
D) à direita de y, o campo elétrico se anula.
E) à direita de y, o potencial elétrico se anula.
07. Na figura a seguir, Q = 20 µC e q = 1,5 µC são cargas puntiformes no vácuo (k = 9.109 N . m2/C2). O trabalho realizado
pela força elétrica em levar a carga q do ponto A para o B é:
A) 1,8 J
B) 2,7 J
C) 3,6 J
D) 4,5 J
E) 5,4 J
08. Uma carga Q = 400 μC produz um campo elétrico na região do espaço próxima a ela. A diferença de potencial,
produzida pela carga entre os pontos A e B do esquema
ao lado, é em, kV:
Com base na figura, é correto afirmar que o trabalho realizado pela ação do campo elétrico, para deslocar uma
partícula de carga elétrica 2µC, de A para B, é igual, em
joules, a
A) 1,0.10−4
B) 2,0.10−4
C) 3,0.10−4
D) 5,0.10−2
E) 2,0.10−2
05. Uma partícula de massa 1,6.10−10 kg e carga elétrica -2µC
é abandonada em repouso, em um ponto A de um campo elétrico. Sabendo que o potencial elétrico do ponto A é
Lista de Exercícios
dados : k o = 9.109
N.m2
C2
e 1µC = 10−8C
A) 450
B) 480
C) 560
D) 740
E) 800
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1
09. O gráfico abaixo representa o potencial gerado por uma
carga elétrica puntiforme no vácuo, em função da distância
aos pontos do campo elétrico. O meio é o vácuo.
C) 3,0 . 10–3 s; C; 60 m/s.
D) 3,0 . 10–3 s; A; 60 m/s.
E) 4,2 . 10–4 s; C; 85 m/s.
13. Na configuração a seguir estão representadas as linhas de
força e as superfícies equipotenciais de um campo elétrico
uniforme de intensidade igual a 2 x 102 V/m:
Dados: constante eletrostática do vácuo k0 = 9,0 . 109 N.m²/C².
O potencial elétrico V1 e a distancia d2, que podem ser obtidos a partir do gráfico, e a carga Q que gera o potencial,
assumem os seguintes valores:
A) V1 = 180 V ; d2 = 6,0 m ; Q = 1,0 . 10 10-8C
B) V1 = 90 V ; d2 = 6,0 m ; Q = 2,0 . 10 10-8C
C) V1 = 90 V ; d2 = 3,5 m ; Q = 1,0 . 10 10-8C
D) V1 = 180 V ; d2 = 3,5 m ; Q = 2,0. 10 10-8C
E) V1 = 90 V ; d2 = 6,0 m ; Q = 1,0 . 10 10-8C
10. Uma carga elétrica puntiforme positiva cria no ponto P,
situado a 20 cm dela, um campo elétrico de intensidade
900V/m. O potencial elétrico nesse ponto P é:
A) 100V
B) 180V
C) 200V
D) 270V
E) 360V
11. Considere que 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 VB – VA entre os dois
pontos considerados vale
A) -8 x 10-10 V
B) 8 x 10-10 V
C) - 2 x 104 V
D) 2 x 104 V
E) 0,5 x 10-4 V
12. Entre as placas de um condensador tem-se o campo elétrico uniforme, de intensidade 1,0 . 105V/m, ilustrado a seguir,
e as ações gravitacionais são desprezadas. Um corpúsculo eletrizado, de massa m = 1,0 . 103g e carga q = +2µC,
é abandonado do repouso no ponto B. Após um intervalo
de __________, o corpúsculo passa pelo ponto ________,
com velocidade __________ .
Considere as afirmativas abaixo:
I. A separação d entre as superfícies equipotenciais vale
0,2 m.
II. O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar
uma carga q = 6 µC de A para C vale 24 x 10–5 J.
III. O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar
uma carga q = 6 µC de A para B é maior que o realizado
para deslocar a carga de A para C.
IV. O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar
qualquer carga elétrica de D para A é nulo.
V. A energia potencial elétrica de uma carga localizada no
ponto C é maior que a da mesma carga localizada no
ponto B.
São verdadeiras:
A) I, II, III e IV.
B) I, II e IV.
C) II, IV e V.
D) I, II, lll e V.
E) III e V.
14. A figura abaixo representa a vista lateral de duas placas
metálicas quadradas que, em um ambiente desumidificado,
foram eletrizadas com cargas de mesmo valor e de sinais
contrários. As placas estão separadas por uma distância
d = 0,02 m, que é muito menor do que o comprimento de
seus lados. Dessa forma, na região entre as placas, existe
um campo elétrico praticamente uniforme, cuja intensidade
é aproximadamente igual a 5 x 103 N/c. Para se transferir
uma carga elétrica positiva da placa negativamente carregada para a outra, é necessário realizar trabalho contra o
campo elétrico.
Esse trabalho é função da diferença de potencial existente
entre as placas
Quais são, respectivamente, os valores aproximados da
diferença de potencial entre as placas e do trabalho necessário para transferir uma carga elétrica de 3 x 10-3C da
placa negativa para a positiva?
A alternativa que contém as informações corretas para o
preenchimento das lacunas na ordem de leitura é:
A) 3,0 . 10–4 s; C; 60 m/s.
B) 3,0 . 10–4 s; A; 60 m/s.
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A) 15 V e 0,2 J.
B) 75 V e 0,2 J.
C) 75 V e 0,3 J
D) 100 V e 0,3 J.
E) 100 V e 0,4 J.
Lista de Exercícios
15. Uma partícula da massa m = 200 mg e carga q = 1mc é
abandonada num ponto A e se dirige a outro B. Sendo de
U= 100 V a diferença de potencial de A e B. Qual é a velocidade com que a partícula alcança B?
A) 5 m/s
B) 4 m/s
C) 3 m/s
D)2m/s
E) 1 m/s
16. A variação de energia cinética de um elétron, numa região
do campo elétrico uniforme, é de 5,28 . m . 1013 J, onde
m é massa do elétron medida em kg. Sabendo-se que a
relação carga/massa do elétron (q/m) é 1,76.1011 C/kg, indique a alternativa que apresenta a diferença de potencial,
em volta, entre os pontos através dos quais se detecta a
variação de energia cinética em módulo
A) 100
B)228
C) 300
D)333
E)352
17. A carga pontual q, de 2mC, é levada no vácuo (Ko = 9.10-9 N.m2/C)
do ponto A para o ponto B do campo elétrico gerado pela
carga puntiforme Q, de 8mC. O trabalho realizado pela força elétrica que age sobre a carga q foi:
A) 120 mJ
B) 160 mJ
C) 240 mJ
D) 320 mJ
E) 400 mJ
18. Uma partícula eletrizada com carga q = 1mC e massa 1g
é abandonada em repouso, no vácuo (k0 =9.109 N.m2/C2),
num ponto A distante 1,0 m de outra carga Q = 25mC, fixa.
A velocidade da partícula, em m/s, quando passa pelo ponto B, distante 1,0 m de A é:
A) 1
B)5
C) 8
D) 10
E) 15
19. Em relação aos principais conceitos da eletrostática, é correto afirmar que
A) um pêndulo eletrostático neutro é atraído tanto por um
corpo eletrizado negativamente como por um corpo
eletrizado positivamente, devido à indução.
B) no processo de eletrização por atrito de dois corpos
condutores, um fio terra pode ser conectado entre esses dois corpos, permitindo a obtenção de cargas mais
elevadas.
C) um corpo carregado eletricamente possui diferentes
quantidades de cargas positivas e negativas, de modo
que, aquele que nomeamos como positivamente carregado, possui elétrons em excesso.
Lista de Exercícios
D) os conceitos de campo elétrico e de potencial elétrico
são bastante semelhantes, visto que ambos envolvem
o conhecimento da intensidade, da direção e do sentido
de aplicação dos vetores de campo e de potencial elétrico.
E) quando dois corpos carregados eletricamente, mesmo
que de formatos distintos, se encostam, há uma partilha de cargas elétricas de tal modo que ambos fiquem
com cargas de mesmo tipo e intensidade.
20. Assinale a afirmação FALSA:
A) Uma carga negativa abandonada em repouso num campo eletrostático fica sujeita uma força que realiza sobre
ela um trabalho negativo .
B) Uma carga positiva abandonada em repouso num campo eletrostático fica sujeita uma força que realiza sobre
ela um trabalho positivo .
C) Cargas negativas abandonadas em repouso num campo eletrostático dirigem-se para pontos de potencial
mais elevado .
D) Cargas positivas abandonadas em repouso num campo
eletrostático dirigem-se para pontos de menor potencial
E) O trabalho realizado pelas forças eletrostáticas ao longo
de uma curva fechada é nulo.
21.Uma carga elétrica positiva Q gera um campo elétrico a
sua volta. Duas superfícies equipotenciais e o percurso de
uma carga elétrica q =2.10-6C, que se desloca de A para B,
estão representados na figura.
O trabalho realizado pelo campo elétrico de Q sobre a carga q nesse deslocamento vale, em joules,
A) 4.10-5
B) 6.10-6
C) 1.10-5
D) -4.10-6
E) -6.10-5
22. Num ponto A do universo, constata-se a existência de um
campo elétrico E de intensidade 9,0 x 105 N/C, devido exclusivamente a uma carga Q situada a 10 cm dele. Num
outro ponto B, distante 30 cm da mesma carga, o vetor
campo elétrico tem intensidade 1,0x 105 N/C. a ddp entre
A e B é:
A) 8,0 x 105 V
B) 6,0 x 105 V
C) 6,0 x 104 V
D) 2,0 x 104 V
E) 1,8 x 104 V
23. No vácuo (k=9.109 N.m²/c²), a intensidade do vetor campo
elétrico e o potencial elétrico em um ponto P do campo
gerado por uma carga elétrica puntiforme Q > 0 valem, respectivamente, 1,8 . 104 N/C e 3,6 . 104 V. O valor de Q é:
A) 5,0 . 10-7 C
B) 2,0 . 10-6 C
C) 4,0 . 10-6 C
D) 6,0 . 10-6 C
E) 8,0 . 10-6 C
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24. Considere uma carga elétrica Q fixa num dos vértices de
um quadrado de lado L, como está indicado no esquema.
Sendo K a constante eletrostática do meio, o trabalho realizado pelo campo elétrico exclusivo de Q para transportar
uma carga q do ponto X ao ponto Y, também indicados no
esquema é:
A) zero
B) KQq/L²
C) KQq/L
D) Kq²/L
E) Kq/L²
25. Se, em um acelerador de partículas, um elétron (carga elétrica igual a 1,6 . 10-19 C) for acelerado, a partir do repouso,
por uma diferença de potencial igual a 8,0 . 106 V, a energia
máxima que ele poderá obter, em joules, é aproximadamente:
A) 2,0 . 10-25
B) 9,6 . 10-13
C) 2,0 . 1012
D) 1,3 . 10-12
E) 5,0 . 1025
26. Uma partícula de massa m e carga elétrica 6,4 . 10-12C é
colocada num campo elétrico uniforme vertical e de intensidade 5,0 . 104 V/m, permanecendo em repouso.
Adotando g = 10 m/s2, a massa da partícula pode ser calculada, em Kg:
A) 4,0 . 10-4
B) 8,0 . 10-5
C) 1,6 . 10-6
D) 6,4 . 10-7
E) 3,2 . 10-8
27. Considere uma carga puntiforme positiva Q, fixa na origem
0 de um sistema de eixos cartesianos, e dois pontos, A e B,
deste plano, como mostra a figura.
PARTE II
QUESTÕES ABERTAS UFBA / PROPOSIÇÕES
28. Entre duas placas metálicas paralelas e horizontais, separadas por uma distancia de 10 mm, é aplicada uma ddp de
8000 V; uma gota de óleo com carga 5 vezes a do eletron
é mantida em equilibrio entre as placas.
Sendo e = 1,6 x 10-19 C e g = 10N/Kg, calcule, em kg x 10-15,
a massa da gota de óleo.
29. Um “Tubo de raios catódicos” é um dispositivo em que elétrons são acelerados por meio de uma diferença de potencial. Sabendo-se que os elétrons partem do repouso,
num ponto de potencial zero e chegam a outro de potencial
4.111 V, determine a velocidade dos elétrons ao atingirem
esse segundo ponto.
Expresse sua resposta em 106 m/s, aproximando o resultado obtido para o número inteiro mais próximo.
Considere: e = valor absoluto de carga do elétron = 1,6 . 10-19 Cm
= massa do elétron = 9,11 . 10-3 kg.
30. Entre duas placas planas e paralelas, eletrizadas, dispostas na direção horizontal, onde se estabelece um campo
elétrico, é lançado horizontalmente um feixe de elétrons.
Desprezando-se a ação do campo gravitacional, cada elétron, ao atravessar a região entre as placas:
(01) tem a componente vertical da velocidade perpendicular ao vetor campo elétrico.
(02) tem a componente horizontal da velocidade modificada.
(04) descreve trajetória circular, qualquer que seja a intensidade do campo elétrico.
(08) fica submetido a uma aceleração constante.
(16) tem a energia cinética modificada.
Gabarito:
No ponto B, o vetor campo elétrico tem intensidade E e o
potencial elétrico é V. No ponto A, os valores dessas grandezas serão, respectivamente:
A) E/4 e V/2
B) E/2 e V/2
C) E e V
D) 2E e 2V
E) 4E e 2V
4
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01. E
02. B
03. E
04. A
05. E
06. C
07. A
08. A
09. E
10. B
11. C
12. A
13. B
14. D
15. E
16. C
17. D
18. E
19. A
20. A
21. A
22. C
23. E
24. A
25. D
26. E
27. A
28. 64
29. 38
30. 24
Lista de Exercícios