Potencial Elétrico e Condutor Esférico Cursinho da Poli

Potencial Elétrico e Condutor Esférico
1. (UFSM) A ddp que acelera os elétrons entre o
filamento e o alvo de um tubo de raios X é de
40.000 V. Qual a energia, em J, ganha por
elétron (e = 1,6 × 10-19 C)?
D. ( ) 6,4 . 10-15
A. ( ) 4,0 . 10-22
-19
E. ( ) 2,5 . 1023
B. ( ) 1,6 . 10
C. ( ) 2,0 . 10-19
2. (UFPR) Um dipolo elétrico é formado por
duas cargas puntiformes +q e -q separadas por
uma distância d. Em relação a esse sistema de
duas cargas, é correto afirmar:
(01) O módulo do campo elétrico no ponto
médio que separa as duas cargas é nulo.
(02) O potencial elétrico no ponto médio que
separa as duas cargas é nulo.
(04) O plano perpendicular à linha que une as
cargas e que passa pelo seu ponto médio é uma
superfície eqüipotencial.
(08) Se uma pequena carga-teste positiva for
colocada no ponto médio do dipolo, ela ficará
sujeita a uma aceleração.
(16) As linhas de força do campo elétrico saem
da carga negativa e entram na carga positiva.
Soma (
)
3. (UEL) Um condutor esférico, de 20 cm de
diâmetro, está uniformemente eletrizado com
carga de 4,0 µC e em equilíbrio eletrostático.
Em relação a um referencial no infinito, o
potencial elétrico de um ponto P que está a 8,0
cm do centro do condutor vale(em V)?
Dado: k0=9.109N.m²/C²
A. ( ) 3,6 . 105
D. ( ) 3,6 . 104
B. ( ) 9,0 . 104
E. ( ) 4,5 . 103
4
C. ( ) 4,5 . 10
4. (MACKENZIE) Num ponto A do universo,
constata-se a existência de um campo elétrico
E de intensidade 9 . 105 N/C, devido
exclusivamente a uma carga puntiforme Q
situada a 10 cm dele. Num outro ponto B,
distante 30 cm da mesma carga, o vetor campo
elétrico tem intensidade 1 . 105 N/C. A d.d.p.
entre A e B é:
A. ( ) 8,0 . 105 V
D. ( ) 2,0 . 104 V
5
B. ( ) 6,0 . 10 V
E. ( ) 1,8 . 104 V
4
C. ( ) 6,0 . 10 V
5. (UFPE) O gráfico mostra o potencial elétrico
em função da distância ao centro de uma esfera
Cursinho da Poli-USP/2012
condutora carregada de 1,0 cm de raio, no
vácuo. Calcule o potencial elétrico a 3,0 cm do
centro da esfera, em V.
6. (PUC-CAMP) Uma esfera metálica oca
encontra-se no ar, eletrizada positivamente e
isolada de outras cargas. Os gráficos a seguir
representam a intensidade do campo elétrico e
do potencial elétrico criado por essa esfera, em
função da distância ao seu centro.
Dado: k0=9.109N.m²/C²
Com base nas informações, é correto afirmar
que:
A. ( ) a carga elétrica do condutor é 4,5 . 10-6 C.
B. ( ) o potencial elétrico no interior do
condutor é nulo.
C. ( ) o potencial elétrico do condutor vale 3,6
. 104 V.
D. ( ) o potencial elétrico de um ponto a 2,0m
do centro do condutor vale 9,0 . 103 V.
E. ( ) a intensidade do campo elétrico em um
ponto a 3,0m do centro do condutor vale 6,0.
103 N/C.
7. (Mackenzie) 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=9.109N.m²/C², a carga elétrica
do corpúsculo eletrizado é:
A. ( ) 20 µC
D. ( ) 6 µC
B. ( ) 12 µC
E. ( ) 4 µC
C. ( ) 9 µC
8. (UNIFESP) A presença de íons na atmosfera é
responsável pela existência de um campo
elétrico dirigido e apontado para a Terra.
Próximo ao solo, longe de concentrações
Potencial Elétrico e Condutor Esférico
Cursinho da Poli-USP/2012
urbanas, num dia claro e limpo, o campo
elétrico é uniforme e perpendicular ao solo
horizontal e sua intensidade é de 120 V/m. A
figura mostra as linhas de campo e dois pontos
dessa região, M e N.
O ponto M está a 1,20 m do solo, e N está no
solo. A diferença de potencial entre os pontos
M e N é:
A. ( ) 100 V
D. ( ) 134 V
B. ( ) 120 V
E. ( ) 144 V
C. ( ) 125 V
9. (UNIRIO) A figura a seguir mostra duas cargas
elétricas puntiformes Q1 =+10-6 C e Q2=-10-6 C
localizadas nos vértices de um triângulo
equilátero de lado d=0,3 m. O meio é o vácuo,
cuja constante eletrostática é k0=9.109N.m²/C².
O potencial elétrico e a intensidade do campo
elétrico resultantes no ponto P são,
respectivamente:
A. ( ) 0V ; 105 V/m
3 . 105 V/m
C. ( ) 3 . 104 V ; 3 . 105 V/m
B. ( ) 0V ;
D. ( ) 6 . 104 V ; 105 V/m
E. ( ) 6 . 104 V ; 2 . 105 V/m
10. (UFPE) Três cargas puntiformes, q, no
vácuo, de módulo igual a 2,7 × 10-10 C, estão
situadas conforme indica a figura a seguir.
Determine o potencial resultante (em V), no
ponto O da figura, para d=9,0 cm.
11. (FUVEST) Na figura mostrada, estão
representadas as superfícies equipotenciais do
potencial eletrostático criado por duas esferas
carregadas S1 e S2. Os centros das esferas estão
sobre a reta OO'. A diferença de potencial entre
duas linhas sucessivas é de 1 V, e as
equipotenciais de -3V e -4V estão indicadas no
gráfico.
A. Identifique os sinais das cargas elétricas Q1 e
Q2‚ nas esferas S1 e S2. Indique a relação entre
os módulos das cargas |Q1| e |Q2|, utilizando
os símbolos >, < ou =.
B. Represente, na figura, direção e sentido do
vetor campo elétrico E no ponto A.
C. Estime o valor do campo elétrico E no ponto
A, em N/C (newton/coulomb), utilizando a
escala de distâncias indicada na figura.
D. Se existirem um ou mais pontos em que o
campo elétrico seja nulo, demarque, com a letra
N, aproximadamente, a região onde isso
acontece. Se em nenhum ponto o campo for
nulo, escreva na sua resposta: "Em nenhum
ponto o campo é nulo".
Potencial Elétrico e Condutor Esférico
12. (FUVEST) Duas pequenas esferas metálicas,
A e B, são mantidas em potenciais eletrostáticos
constantes, respectivamente, positivo e
negativo. As linhas cheias do gráfico
representam as intersecções, com o plano do
papel, das superfícies equipotenciais esféricas
geradas por A, quando não há outros objetos
nas proximidades. De forma análoga, as linhas
tracejadas representam as intersecções com o
plano do papel, das superfícies equipotenciais
geradas por B. Os valores dos potenciais
elétricos dessas superfícies estão indicados no
gráfico. As questões se referem à situação em
que A e B estão na presença uma da outra, nas
posições indicadas no gráfico, com seus centros
no plano do papel.
A. Trace, com caneta, em toda a extensão do
gráfico da folha de respostas, a linha de
potencial V = 0, quando as duas esferas estão
nas posições indicadas. Identifique claramente
essa linha por V = 0.
B. Determine, em V/m, utilizando dados do
gráfico, os módulos dos campos elétricos EPA e
EPB criados, no ponto P, respectivamente, pelas
esferas A e B.
C. Represente, em uma escala conveniente, no
gráfico, com origem no ponto P, os vetores EPA,
EPB e o vetor campo elétrico EP resultante em P.
Determine, a partir desta construção gráfica, o
módulo de EP, em V/m.
D. Estime o módulo do valor do trabalho , em
joules, realizado quando uma pequena carga
q=2,0nC é levada do ponto P ao ponto S,
indicados no gráfico.
(2,0nC = 2,0 nanocoulombs = 2,0 × 10-9 C).
Cursinho da Poli-USP/2012
13. (UNICAMP) A durabilidade dos alimentos é
aumentada por meio de tratamentos térmicos,
como no caso do leite longa vida. Esses
processos térmicos matam os microorganismos,
mas provocam efeitos colaterais indesejáveis.
Um dos métodos alternativos é o que utiliza
campos elétricos pulsados, provocando a
variação de potencial através da célula, como
ilustrado na figura a seguir. A membrana da
célula de um microorganismo é destruída se
uma diferença de potencial de ΔVm = 1 V é
estabelecida no interior da membrana,
conforme a figura a seguir:
A. Sabendo-se que o diâmetro de uma célula é
de 1µm, qual é a intensidade do campo elétrico
que precisa ser aplicado para destruir a
membrana?
B. Qual é o ganho de energia em eV de um
elétron que atravessa a célula sob a tensão
aplicada?