FÍSICA – 3ª Série - Colégio I. L. Peretz

FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
1. O campo elétrico de uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as direções e sentidos
indicados pelas flechas na figura a seguir. O módulo do campo elétrico no ponto B vale 24V/m. O
módulo do campo elétrico no ponto P da figura vale, em volt por metro:
a) 3.
b) 4.
c) 3√2.
d) 6.
e) 12.
2. A figura a seguir mostra como estão distanciadas, entre si, duas cargas elétricas puntiformes, Q e 4Q,
no vácuo. Pode-se afirmar que o módulo do campo elétrico
(E) é NULO no ponto:
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
3.A figura a seguir mostra duas cargas pontuais, Q1 e Q2. Elas estão fixas nas suas posições e a uma
distância de 1,00 m entre si. No ponto P, que está a uma distância
de 0,50m da carga Q2, o campo elétrico é nulo. Sendo Q2
=+1,0x10-7 C, o valor da carga Q1(em coulombs) é:
a) -9,0 x 10-7
b) +9,0 x 10-7
c) +1,0 x 10-7
d) -1,0 x 10-7
e) -3,0 x 10-7
4.Em dois vértices opostos de um quadrado de lado "a" estão fixas duas cargas puntiformes de valores Q
e Q'. Essas cargas geram, em outro vértice P do quadrado, um campo elétrico E, cuja direção e sentido
estão especificados na figura a seguir:
Indique os sinais das cargas Q e Q' e calcule o valor da razão
Q/Q'.
5.A massa da partícula alfa é quatro vezes a massa do próton,
e sua carga é o dobro da carga do próton. Considere-se que
uma partícula alfa e um próton são submetidos a influência
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
1/7
FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
de um mesmo campo elétrico externo. Os módulos das acelerações causadas pelo campo elétrico externo
na partícula alfa e no próton são, respectivamente, a(α) e a(p). A relação que essas acelerações
satisfazem é:
a) a(p) = a(α)/4
b) a(p) = a(α)/2
c) a(p) = a(α)
d) a(p) = 2 a(α)
e) a(p) = 4 a(α)
6.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.
7.Uma partícula tem massa m e carga elétrica q. Ela é projetada no plano xy, com velocidade v0 , ao
longo do eixo x, a partir da origem (ver figura). Nessa região há um campo elétrico uniforme, na direção
do eixo y, apontando de cima para baixo. A partícula sofre um desvio igual a h, indo atingir o ponto P,
de coordenadas (L,h).
a) Qual o sinal da carga elétrica da partícula? Justifique sua resposta.
b) Qual o valor do módulo, E, do campo elétrico?
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
2/7
FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
8.Entre as placas de um condensador tem-se o campo elétrico uniforme, de intensidade 1,0.105 V/m,
ilustrado na figura, e as ações gravitacionais são desprezadas. Um corpúsculo eletrizado, de massa m =
1,0.10-3 g e carga q = + 2 µC , é abandonado do repouso no ponto B. Após um intervalo de .........., o
corpúsculo passa pelo ponto .........., com velocidade .......... .
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.
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.
9.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, em V,
a) -8 x 10-10
b) 8 x 10-10
c) - 2 x 104
d) 2 x 104
e) 0,5 x 10-4
10.Uma partícula, com carga elétrica q=2×10-9 C, é liberada do repouso numa região onde existe um
campo elétrico externo. Após se afastar alguns centímetros da posição inicial, a partícula já adquiriu
uma energia cinética, dada por K=4×10-6 J. Sobre a diferença de potencial (∆V=Vf-Vi), entre essas
duas posições, podemos afirmar
a) ∆V = - 2 kV
b) ∆V = - 4 kV
c) ∆V = 0
d) ∆V = + 4 kV
e) ∆V = + 2 KV
11.Três cargas puntiformes, q, no vácuo, de módulo igual a 2,7x10-10 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.
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
3/7
FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
12.Numa experiência rudimentar para se medir a carga eletrostática de pequenas bolinhas de plástico
carregadas positivamente, pendura-se a bolinha, cuja carga se quer medir, em um fio de seda de 5 cm
de comprimento e massa desprezível. Aproxima-se, ao longo da vertical, uma outra bolinha com carga
de valor conhecido Q = 10 nC, até que as duas ocupem a mesma linha horizontal, como mostra a
figura.
Sabendo-se que a distância medida da carga Q até o ponto de fixação do fio de seda é de 4 cm e que a
massa da bolinha é de 0,4 g, o valor da carga desconhecida é de
Dados:
k = 9 × 10ª Nm2/C2
g = 10 m/s2
L = 5 cm
d = 4 cm
m = 0,4 g
Q = 10 nC
a) 30 nC
b) 25 nC
c) 32 nC
d) 53 nC
e) 44 Nc
13.Duas partículas de massas iguais e cargas, respectivamente, 2q e -q estão em repouso e separadas
por uma distância 4x, conforme a figura.
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
4/7
FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
Desprezando-se a ação do campo gravitacional,
as partículas, após serem abandonadas, vão-se
encontrar em:
a) 0
b) x
c) 2x
d) 3x
e) 4x
14.Um partícula eletrizada com carga q = 1 µC e massa 1 g é abandonada em repouso, no vácuo (ko =
9.109 N.m2/C2), num ponto A distante 1,0 m de outra carga Q = 25 µC, 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.
15.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
16.Duas cargas elétricas -Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82cm 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?
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
5/7
FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
17.Uma partícula de 1,0g está eletrizada com carga 1,0 µC. Ao ser abandonada do repouso, no ponto
A do campo elétrico da carga puntiforme Q, fica sujeita a uma força elétrica cujo trabalho por ela
realizado, entre este ponto A e o ponto B, é igual ao trabalho
realizado pelo seu próprio peso, durante sua queda num
desnível de 40m. Sabendo-se que ko =9.109 N.m2/C2 e que
g=10m/s2, podemos afirmar que o valor da carga Q é:
a) 1,0
b) 2,0
c) 3,0
d) 4,0
e) 5,0
µC
µC
µC
µC
µC
18.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 ko = 9 109 Nm2/C2, a carga elétrica do corpúsculo eletrizado é:
a) 20 µC
b) 12 µC
c) 9 µC
d) 6 µC
e) 4 µC
GABARITO:
1.d
2.b
3.a
4. 3√3
5.d
6.d
7. a) A aceleração da partícula é dada por a=(q/m)E. Da figura, vemos que a aceleração aponta
no sentido contrário ao campo, portanto a carga da partícula é negativa.
b) E = (2mvo2h)/(qL2)
8.a
9. c
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
6/7
FÍSICA – 3ª Série
LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA
Data: 20/03/07
10.a
11. 27 volts
12.a
13.c
14.e
15.b
16. 41 cm
17.b
18. b
Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner
7/7