gabarito simulado dp ii

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FACULDADES OSWALDO CRUZ – ESCOLA SUPERIOR DE QUIMICA - ESQ
SIMULADO N2 DE FÌSICA GERAL E EXPERIMENTAL II – DP II – 22.10.2011
NOME
Número
ASSINATURA
NOTA
• A PROVA É INDIVIDUAL E SEM CONSULTA. • É PERMITIDO O USO DE CALCULADORA.
1ª QUESTÃO – Uma carga de prova q = -2 mC é
levada de um ponto A, onde o potencial elétrico é de
VA = 10 V para um ponto B onde o potencial é de VB
= - 50 V.
a) Calcule o trabalho realizado pela força elétrica para
levar a carga do ponto A para o ponto B.
b) O que aconteceu com a energia potencial da carga
quando foi levada do ponto A para o ponto B?
2ª QUESTÃO - Abaixo estão representadas
superfícies equipotenciais produzidas por uma
distribuição de cargas elétricas situadas no vácuo. a)
Uma carga q = - 2
C é solta na superfície
equipotencial de “ 0 V “. Para qual superfície
equipotencial ela irá se deslocar espontaneamente?
b) Qual o trabalho realizado pela fel para deslocar
essa carga q da superfície “0V” até a superfície “60V”?
Esse
trabalho
é
espontâneo
ou
forçado?
3ª QUESTÃO - Uma partícula com carga elétrica q =
1mC e massa 2 g é abandonada em repouso num
ponto de um campo elétrico onde o potencial elétrico
vale 100V, calcule a velocidade que é terá quando
passar por um ponto onde o potencial elétrico vale
75V.
4ª QUESTÃO - Uma carga puntiforme fixa de 2µC
gera, num ponto A do espaço, um potencial elétrico de
18 x 104 V e num ponto B um potencial de 6 x 104 V.
Pergunta-se:
a) Qual a distância entre o ponto A e a carga fixa ?
b) Qual a distância entre o ponto B e a carga fixa ?
c) Calcule o trabalho realizado por um operador para
transportar uma carga de 1µC de B a A.
5ª QUESTÃO – Considere um campo elétrico
uniforme de intensidade E = 4 N/C e uma carga
puntiforme q = 1 x 10-6 , que está abandonada em A.
Determine o trabalho da força elétrica durante o
movimento espontâneo da carga até chegar a B.
6ª QUESTÃO – Uma carga puntiforme q é
transportada de A para R onde existe um campo
elétrico gerado por tres cargas elétricas em repouso.
Nesse movimento, o trabalho da força elétrica foi de
40J. Tomando R como ponto de referência para o
calculo de energia potencial, determine:
a) a energia potencial de q em A R: 40 J
b) o potencial elétrico de A, sabendo que q = 4 x 10-8
9
C R: Va = 1,0 . 10 V
7ª QUESTÃO – Considere a figura ao lado, que
representa um campo elétrico uniforme. A partícula
eletrizada com carga q = 3,2 x10-5 C ao passar por A
possuía a velocidade Vo = 2000 m/s ao passar por B
sua velocidade era V = 6000 m/s.
a) Determine o trabalho de A para B R: 3,2 . 10-4 J
b) Calcule a massa da partícula. Despreze os atritos e
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ações gravitacionais. R: 2,0 . 10 kg
8ª QUESTÃO – A figura ao lado representa uma
família de linhas de campo elétrico. Em B, o potencial
elétrico vale 100 V. A ddp entre A e C é 30 V,
enquanto entre B e C é de 180 V, ambas em módulo.
Determine:
a) o potencial elétrico em A R: 130 V
b) o pontencial elétrico em C R: -80 V
c) a energia potencial adquirida por uma carga elétrica
de 2 x 10-6 C colocada em B. R: 2,0 . 10-4 J
2
9ª QUESTÃO – Sabe-se que a massa de uma
partícula é 1,0 x 10-21 kg, a sua carga elétrica vale 4,0
x 10-12 C e a diferença de potencial entre os pontos A
e B vale 2000 V. A ser abandonada em A, sob ação
exclusiva do campo elétrico, ela passa por B.
Determine:
-9
a) sua energia cinética em B R: 8,0 . 10 J
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b) o módulo de sua velocidade R: 4,0 . 10 m/s
10ª QUESTÃO – Três capacitores C1 = 6 x 10 -6 F C2
-6
-6
= 1,0 x 10 F e C3 = 3,0 x 10 F estão associados
como mostra a figura. A associação de capacitores
está submetida a uma diferença de potencial de 120 V
fornecida por uma bateria. Calcule o módulo da
diferença de potencial entre os pontos B e C, em volts.
RESPOSTA
NA LISTA DE CAPACITORES
11ª QUESTÃO – Um capacitor plano é contituido de
duas placas quadradas de lado = 10 cm e separadas
por uma distância de 1 mm uma da outra. O dielétrico
que as separa tem constante de 5 . Eo. Dado: Eo =
-12
8,8 x 10 F/m
Determine:
a) Qual é a capacitância? R: 4,4 . 10-10 F
b) Qual é a carga armazenada sob ddp de 2000 V?
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R:8,8 . 10 C
12ª QUESTÃO – Dispomos de um capacitor plano no
vácuo, cuja armadura tem área A e estão distantes
entre si d = 2cm. Carregado por um gerador de 1000
V, ele armazenou uma carga de 8,8 x 10-8 C.
Determinar:
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a) sua capacitância R:8,8 . 10 C
b) a área A de cada armadura R: 0,20 m2
c) a intensidade do campo elétrico R: 5,0 . 104 C
13ª QUESTÃO – Três partículas eletriizadas A, B e C
são lançadas no campo magnético existente entre
duas faces polares norte e sul.
a) represente a força magnética que age sobre a
partícula A
b) O que se pode dizer a respeito das forças
magnética que agem em B e C?
QUESTÃO DESENHADA
14ª QUESTÃO – Uma partícula, eletrizada com carga
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elétrica q = 3 x 10 C é lançada com velocidade de
2000 m/s num campo magnético uniforme de indução
B = 5 T. Sabendo que o ângulo entre a velocidade e o
o
campo magnético é de 30 , determine a intensidade
da força magnética que age na partícula.
R: 1,5 . 10-2 N
15ª QUESTÃO – Um elétron é lançado num campo
magnético uniforme. Qual o tipo de movimento e qual
a trajetória descrita nos casos:
a) o elétron é lançado na direção das linhas de campo
b) o elétron é lançado perpendicular as linhas de
campo
c) o elétron é lançado obliquamente as linhas de
campo
QUESTÃO DESENHADA
16ª QUESTÃO – UM elétron é acelerado, a partir do
repouso, ao longo de 8,8 mm, por um campo elétrico
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constante e uniforme E = 1 x 10 V/m. Sabendo-se
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que a razão carga-massa do elétron vale 1,76 x 10
C/kg, calcule:
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2
a) a aceleração do elétron R:1,76 . 10 m/s
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b) a velocidade final do elétron. R: 1,76 . 10 m/s
Ao abondonar o campo elétrico e penetrar num campo
magnético perpenicularmente as linhas do campo de
intensidade 0,02 T
c) qual o raio descrito pela órbita do elétron? R: 1,0 .
10-2 m
17ª QUESTÃO] – Um condutor horizontal de
comprimento l = 50 cm e massa 0,002 kg, é percorrido
por uma corrente elétrica de intensiade 8 A , encontrase em equilíbrio sob ação exclusiva do campo
gravitacional e do campo magnético. Conforme a
figura, determine:
a) a intensidade do campo magnético. R: 5,0 . 10-3 T
b) o sentido da corrente elétrica R: ESQUERDA PARA
A DIREITA
18ª QUESTÃO – Uma espira de raio 2π cm é
percorrida por uma corrente elétrica de 4 A. Encontre
o módulo do campo magnético e represente no plano
do papel os possíveis sentidos das correntes eletricas.
R: 4,0 . 10-5 T
19ª QUESTÃO – Um solenóide que possui 1000
espiras por metro é percorrido por uma corrente
elétrica de intensidade de 2 A. Determine a
intensidade o vetor indução magnética no interior do
solenóide.
-3
R: APROXIMADAMENTE 2,5 . 10 T
20ª QUESTÃO – Consideremos uma superficie plana
de área A = 4 m2 dentro de uma região onde há um
campo magnético de indução magnética 5 T, tal que o
o
seu ângulo entre o campo e a superficie seja 30 .
Calcule o fluxo de campo através dessa superficie.
R: 100 Wb