EF05 Potencial Elétrico

ESCOLA ESTADUAL “JOÃO XXIII”
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NATUREZA DA ATIVIDADE: EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - ELETROSTÁTICA
DISCIPLINA: FÍSICA
ASSUNTO: CAMPO ELÉTRICO, POTENCIAL ELÉTRICO, ENERGIA POTENCIAL ELÉTRICA, TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA
Educando para a
Modernidade desde
1967
PROFESSORA: MARILENE MARIA DE CARVALHO
ALUNO (A): _________________________________________________________
ELETROSTÁTICA
•
Campo Elétrico, Potencial Elétrico, Energia
Potencial Elétrica, Trabalho da Força
Elétrica
1) Examine as afirmativas:
I Se F é o módulo da força eletrostática que atua
sobre uma carga q colocada num certo ponto, o
produto F.q representa a intensidade do campo
elétrico nesse ponto.
II O vetor campo elétrico, em um ponto, tem sempre a
mesma direção e o mesmo sentido da força que atua
sobre uma carga positiva colocada nesse ponto.
III O potencial elétrico é uma grandeza vetorial cuja
intensidade obedece à lei do inverso do quadrado das
distâncias.
IV O potencial elétrico é uma grandeza escalar, e
corresponde à energia potencial elétrica adquirida por
unidade de carga colocada num ponto de um campo
elétrico.
É CORRETO afirmar que
(A) somente I e II estão corretas.
(B) somente II e IV estão corretas.
(C) somente I e III estão corretas.
(D) todas estão corretas.
(E) todas estão erradas.
4) Numa superfície equipotencial de um campo
elétrico, necessariamente,
(A) a densidade de carga elétrica é sempre constante
e diferente de zero.
(B) a direção do vetor campo elétrico é sempre
constante.
(C) o ângulo entre o vetor campo elétrico e a
superfície é sempre igual a 90º.
(D) uma carga elétrica pontual nunca fica sujeita a
forças elétricas.
(E) o fluxo de campo elétrico é sempre nulo.
5)
Nos
campos
equipotenciais são
uniformes,
as
superfícies
(A) planos perpendiculares às linhas de força.
(B) planos paralelos às linhas de força.
(C) esféricas
(D) cilíndricas.
(E) nenhuma das anteriores.
6) Ao se mapear uma região do espaço onde existe
um campo elétrico produzido por uma determinada
distribuição de carga, encontrou-se o seguinte
conjunto de linhas de força:
2) Para proteção de aparelhos contra influências
elétricas, as indústrias costumam envolvê-los com
uma capa metálica (blindagem eletrostática). Isto
porque, no interior da capa metálica,
(A) o potencial é nulo.
(B) o campo é constante.
(C) a força é constante.
(D) o campo e o potencial são nulos.
(E) o campo e a força são nulos.
3) As linhas de campo de um campo elétrico são
(A) perpendiculares às superfícies equipotenciais e
dirigidas dos pontos de menor para os de maior
potencial.
(B) perpendiculares às superfícies equipotenciais e
dirigidas dos pontos de maior para os de menor
potencial.
(C)
inclinadas
em
relação
às
superfícies
equipotenciais.
(D) tangentes às superfícies equipotenciais.
(E) necessariamente retilíneas e suas direções nada
têm a ver com as superfícies equipotenciais.
6.1) A respeito das intensidades do campo elétrico nos
pontos A, B e C, é CORRETO afirmar que
(A) EA = EB.
(B) EA > EB.
(C) EA > EC.
(D) EB > EC.
(E) EA = EC.
6.2) A respeito dos potenciais VA, VB e VC das
equipotenciais que passam pelos pontos A, B e C, é
CORRETO afirmar que
(A) VA = VB.
(B) VA > VC.
(C) VC > VB.
(D) VB > VA.
(E) VC > VA.
7) A figura representa um “ovoide” metálico onde se
distinguem as regiões A, B, C e D na superfície e E no
interior. O “ovoide” tem carga elétrica Q em equilíbrio
eletrostático, está isolado e muito distante de outras
cargas elétricas.
Representando
os
potenciais
elétricos
das
mencionadas regiões, respectivamente, por VA, VB,
VC, VD e VE é CORRETO que entre esses potenciais
valem as relações
11) A figura representa as linhas de força de um
campo elétrico.
(A) Observando estas linhas de força, diga se a
intensidade do campo em A é maior, menor ou igual à
intensidade do campo em B.
(B) Imaginando uma carga positiva abandonada entre
A e B, diga se o potencial elétrico de A é maior, menor
ou igual ao de B.
(A) VA > VD > VC > VB > VE.
(B) VE > VB > VC > VD > VA.
(C) VE = 0 e VA = VB = VC = VD ≠ 0.
(D) VA = VB = VC = VD = VE ≠ 0.
(E) VE > VA > VD .
8) Uma carga positiva puntiforme é liberada a partir do
repouso em uma região do espaço onde o campo
elétrico é uniforme e constante. Se a partícula se
move na mesma direção e sentido do campo elétrico,
a energia potencial eletrostática do sistema
(A) aumenta e a energia cinética da partícula
aumenta.
(B) diminui e a energia cinética da partícula diminui.
(C) e a energia cinética da partícula permanecem
constantes.
(D) aumenta e a energia cinética da partícula diminui.
(E) diminui e a energia cinética da partícula aumenta.
9) Considere um condutor esférico maciço eletrizado e
os pontos 1, 2, 3 e 4, indicados no esquema a seguir.
Dois desses pontos, em que o potencial eletrostático
gerado pelo condutor assume o mesmo valor, são
(A) 1 e 2.
(B) 1 e 3.
(C) 2 e 3.
(D) 2 e 4.
(E) 3 e 4.
10) Duas cargas elétricas de mesmo módulo e de
sinais opostos são colocadas a uma determinada
distância. No ponto médio da reta que une as duas
cargas, teremos
(A) o campo elétrico é nulo e o potencial elétrico não.
(B) o campo e o potencial elétricos são nulos.
(C) o potencial elétrico é nulo e o campo elétrico não.
(D) o potencial elétrico é numericamente duas vezes
maior que a intensidade do campo elétrico.
(E) o campo e o potencial elétricos não são nulos.
12) Considere a figura, na qual as linhas tracejadas
representam superfícies equipotenciais devidas a
duas placas eletrizadas com cargas de mesmo
módulo e sinais contrários.
Um elétron colocado no ponto P
(A) permanece em repouso.
(B) desloca-se ao longo da linha, para cima.
(C) desloca-se ao longo da linha, para baixo.
(D) desloca-se perpendicularmente às linhas para
direita.
(E) desloca-se perpendicularmente às linhas para
esquerda.
13) 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.
14)
Seja
um
condutor
esférico
carregado
positivamente, e sejam VA, VB e VC os potenciais nos
pontos A, B e C. É CORRETO afirmar que
(A) VA > VB > VC.
(B) VA < VB < VC.
(C) VA > VB = VC.
(D) VA = VB > VC.
(E) VA < VB = VC.
15) Considere as afirmações:
I) Percorrendo-se uma linha de força no seu sentido, o
potencial elétrico, ao longo de seus pontos, aumenta.
II) As linhas de força são paralelas às superfícies
equipotenciais.
III) Num campo elétrico uniforme, as superfícies
equipotenciais são esféricas e concêntricas.
19) Considere a figura. As linhas cheias representam
as linhas de força, e as tracejadas as linhas
equipotenciais.
São CORRETAS
(A) I.
(B) II.
(C) I e II.
(D) todas.
(E) nenhuma.
16) O potencial elétrico de um ponto
(A) é uma grandeza escalar e pode assumir valores
positivos, negativos ou mesmo ser nulo.
(B) é uma grandeza escalar e pode assumir apenas
valores positivos.
(C) é uma grandeza vetorial, isto é, tem módulo,
direção e sentido.
(D) é uma grandeza vetorial relativa.
(E) é uma grandeza escalar que tem direção e
sentido.
(A) Qual é o sinal da carga 1 e o da carga 2?
(B) Qual é a diferença de potencial entre A e C?
20) Nas figuras foram representadas duas
equipotenciais: uma delas da carga puntiforme Q1 e a
outra da carga puntiforme Q2. É CORRETO afirmar
que os potenciais resultantes em A e B valem,
respectivamente,
17) De acordo com a figura, complete.
(A) + 200 V e + 150 V.
(B) + 150 V e + 200 V.
(C) + 50 V e + 50 V.
(D) + 350 V e + 350 V.
(E) + 350 V e – 350 V.
(A) A intensidade do campo elétrico na região A é
________ do que na região C, pois possui uma menor
densidade de linhas de campo.
(B) O potencial elétrico _______________ à medida
que se percorre a linha de campo no sentido dela.
(C) Uma carga negativa colocada nas regiões A ou C
sofre uma força para a __________________.
(D) Uma carga positiva colocada nas regiões A ou C
sofre uma força para a __________________.
(E) O potencial elétrico em A é _____________ do
que o potencial elétrico em C.
21) O gráfico representa o potencial criado por uma
esfera condutora eletrizada em função da distância ao
seu centro.
18) Considere, na figura, as esferas eletrizadas 3 e 4.
Sabendo-se que a constante eletrostática no meio
vale 1,0.1010 N. m².C-², determinar
(A) Qual é o sinal das cargas 3 e 4?
(B) Compare os potenciais de M, N e P.
(C) Compare os potenciais de S e R.
(A) o raio da esfera.
(B) a carga elétrica existente na esfera.
(C) o potencial quando a distância é 60 cm.
(D) a distância para o potencial de 1,0.105 V.
(E) a distância do centro da carga para o potencial
0,5.105 V.
22) Considere a figura, onde as linhas tracejadas
representam superfícies equipotenciais devidas a
duas placas carregadas com cargas de mesmo
módulo e sinais contrários.
25) Considere um condutor eletrizado positivamente e
em equilíbrio eletrostático.
Assinale a CORRETA.
(A) Um elétron colocado no ponto P se deslocará
espontaneamente para a superfície equipotencial de
8V.
(B)
Uma
carga
positiva
se
deslocará
espontaneamente para a superfície equipotencial de
4V.
(C)
Uma
carga
negativa
se
deslocará
espontaneamente para a superfície equipotencial de 8V.
(D) Qualquer partícula sempre se desloca no sentido
de aumentar sua energia potencial.
(E) É possível haver deslocamento de carga ao longo
de uma equipotencial, pois não existe diferença de
potencial.
23) Considere a figura, onde as linhas cheias são
“linhas de força” e as pontilhadas são “linhas
equipotenciais” de um campo elétrico criado por duas
cargas puntiforme Q1 e Q2.
(A) Qual o sinal da carga Q1? E de Q2?
(B) Quais pontos possuem o mesmo potencial?
(C) Compare os potenciais de A, B e C.
(D) Em qual ponto o potencial é nulo?
(E) Qual a diferença de potencial entre A e C?
24) O gráfico representa o potencial gerado por uma
carga elétrica puntiforme no vácuo, em função da
distância aos pontos do campo. Sabendo que K0 =
9.109 V.m/C, é CORRETO afirmar que a distância d
vale
(A) 3,0 m
(B) 6,0 m
(C) 4,0 m
(D) 9,0 m
(E) 7,0 m
É CORRETO afirmar que
(A) O campo elétrico nos pontos A, B, C e D é nulo.
(B) Os potenciais elétricos nos pontos A, B, C e D são
iguais.
(C) A densidade de cargas elétrica é maior em A do
que em D.
(D) O potencial elétrico em D é maior do que em A.
(E) As cargas elétricas em excesso estão em
movimento ordenado.
26) Com respeito à eletrodinâmica, analise.
I Tomando-se a mesma carga elétrica, isolada de
outra qualquer e dos módulos do campo elétrico e do
potencial elétrico em um mesmo ponto do espaço, o
primeiro sofre uma diminuição mais rápida que o
segundo conforme se aumenta a distância até a
carga.
II Comparativamente, a estrutura matemática do
cálculo da força elétrica e da força gravitacional são
idênticas. Assim como as cargas elétricas estão para
as massas, o campo elétrico está para a aceleração
da gravidade.
III Uma diferença entre os conceitos de campo elétrico
resultante e potencial elétrico resultante é que o
primeiro obtém-se vetorialmente, enquanto o segundo
é obtido por uma soma aritmética de escalares.
É CORRETO o contido em
(A) I, apenas.
(B) II, apenas.
(C) I e III, apenas.
(D) II e III, apenas.
(E) I, II e III.
27) Entende-se que a diferença de potencial (ddp)
entre dois pontos de um campo elétrico corresponde
(A) à capacidade de armazenas carga elétrica.
(B) à energia consumida por um aparelho elétrico
qualquer.
(C) ao deslocamento dos elétrons livres entre dois
pontos considerados.
(D) ao trabalho (energia) realizado pela força elétrica
entre dois pontos considerados por unidade de carga.
(E) à energia consumida por unidade de tempo.
28) O diagrama representa o gráfico do potencial
elétrico em função da distância devido à presença de
uma carga elétrica no vácuo, Nessas condições, o
valor de x é
31) Considere as superfícies equipotenciais a
seguir, S1, S2 e S3, com seus respectivos potenciais
elétricos indicados, e determine o trabalho realizado
pela força elétrica que atua em uma partícula de carga
elétrica 2 mC, quando essa partícula se desloca do
ponto A ao ponto D, percorrendo a trajetória indicada.
(A) 0,36 m
(B) 0,40 m
(C) 0,44 m
(D) 0,48 m
(E) 0,60 m
29) No campo elétrico devido a uma carga puntiforme
Q são dados os pontos A, B e C situados em esferas
concêntricas com centro em Q. Uma carga de prova q,
positiva, pode ser deslocada nesse campo. É
CORRETO afirmar que o trabalho da força elétrica,
quando q é deslocada entre dois desses pontos
32) Duas cargas elétricas de mesmo módulo e de
sinais opostos são colocadas a uma determinada
distância. No ponto médio da reta que une as duas
cargas
(A) o campo elétrico é nulo e o potencial elétrico não.
(B) o campo e o potencial elétrico são nulos.
(C) o potencial elétrico é nulo e o campo elétrico não.
(D) o potencial elétrico é numericamente duas vezes
maior que a intensidade do campo elétrico.
(E) o campo e o potencial elétrico não são nulos.
(A) é maior no percurso AC que no percurso.
(B) é positivo no percurso BA.
(C) é nulo no percurso AC.
(D) é negativo no percurso AB.
(E) em qualquer dos percursos depende da trajetória.
33) Na figura são indicadas as linhas de força de um
campo
elétrico
uniforme
e
as
superfícies
equipotenciais. Calcule o trabalho realizado força
elétrica para deslocar uma carga de 2 µC de A até B.
Esse movimento é espontâneo ou forçado ? Justifique.
30) Ao eletrizarmos uma esfera metálica no vácuo (K0
= 9.109 N.m²/C2), o potencial elétrico V por ela
adquirido, em relação ao infinito, varia em função da
distância d ao seu centro, conforme o gráfico:
34) Considere um campo elétrico uniforme de
intensidade E = 4,0 V. m-1 e uma carga elétrica
puntiforme q = 1,0 µC que será abandonada em A.
Determine o trabalho da força elétrica durante o
movimento espontâneo da carga até chegar em B.
Desta forma, é CORRETO afirmar que nessa esfera
existem
(A) 5.1010 prótons a mais que o número de elétrons.
(B) 1.1011 prótons a mais que o número de elétrons.
(C) 1.109 elétrons a mais que o número de prótons.
(D) 5.1010 elétrons a mais que o número de prótons.
(B) 1.1011 elétrons a mais que o número de prótons.
35) 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.
39) Na configuração a seguir estão representadas as
linhas de força e as superfícies equipotenciais de um
campo elétrico uniforme de intensidade 2.10² V/m.
A trajetória em que esse
trabalho é maior, em módulo, é
(A) I
(B) II
(C) III
(D) IV
(E) V
36) Na figura estão representadas algumas linhas
equipotenciais de um campo eletrostático. Represente
o vetor campo elétrico resultante nos pontos A e B.
Considere as afirmativas:
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 24.10-5 J.
III O trabalho realizado pela força elétrica para
deslocar uma carga q = 6 µC de A para B é maior do
que o trabalho realizado 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 do que a da mesma carga
localizada no ponto B.
São CORRETAS
37) A figura representa as linhas equipotenciais no
campo gerado por duas cargas elétricas puntiformes
de mesmo valor absoluto e sinais opostos. Qual é a
ddp entre os pontos A e B e entre B e C?
38) Considere os pontos A, B e C de um campo
elétrico uniforme de intensidade E = 103 N/C.
Calcule a ddp entre os pontos
(A) A e B.
(B) A e C.
(C) B e C
(A) I, II, III e IV.
(B) I, II e IV.
(C) II, IV e V.
(D) I, II, III e V.
(E) III e V.
RESPOSTAS
1) B
2) E
3) B
4) C
5) A
6) 6.1) D
6.2) B
7) D
8) E
9) E
10) C
11) (A) menor.
(B) menor.
12) E
13) A
14) D
15) E
16) A
17) A) menor
B) diminui
C) esquerda
D) direita
E) maior
18) (A) Ambas são positivas.
(B) VM = VN = VP.
(C) VS > VR.
19) (A) a carga 1 é positiva e a carga 2 é negativa.
(B) 10V
20) D
21) A) 30 cm
B) 6 µC
C) 1.105 N/C
D) 60 cm
E) 120 cm
22) A
23) A) Q1 é positiva e Q2 é negativa.
B) M, N, A e P.
C) VA> VB> VC.
D) B
E) 120 V.
24) B
25) B
26) E
27) D
28) D
29) C
30) D
31) 0,24 J
32) C (igual à 10)
33) 3,2.10-4 J, espontâneo
34) 2.10-6 J
35) E
36)
37) VAB = 10 V e VBC = - 5 V
38) VAC = 0 e VAB = VBC = 2.10² V
39) B