Lista de exercícios de potencial elétrico,energia

Lista de exercícios de potencial elétrico,energia potencial e
capacitância elétrica
1. Vamos supor que temos uma
partícula carregada com carga q = 4 μC
e que ela seja colocada em um ponto A
de um campo elétrico cujo potencial
elétrico seja igual a 60 V. Se essa
partícula ir, espontaneamente, para um
ponto B, cujo potencial elétrico seja 20
V, qual será o valor da energia
potencial dessa carga quando ela
estiver no ponto A e posteriormente no
ponto B?
a) ( ) 2,4 x 10-4 J e 8 x 10-5J
b)( ) 2,2 x 10-5 J e 7 x 10-4J
c) ( ) 4,5 x 10-6 J e 6 x 10-1J
d) ( ) 4,2x 10-1 J e 4,5 x 10-7J
e) ( ) 4 x 10-3 J e 8,3 x 10-2J
2. Suponhamos que uma carga elétrica
seja deixada em um ponto A de um
campo elétrico uniforme. Depois de
percorrer uma distância igual a 50 cm,
a carga passa pelo ponto B com
velocidade
igual
a
72k
m/h.
Desprezando a ação da gravidade,
calcule o trabalho realizado pela força
elétrica no descolamento dessa
partícula entre A e B. (Dados: massa
da carga m = 0,4 g e q = 6 μC)
3. Determine a energia potencial
elétrica de uma carga elétrica colocada
em um ponto P cujo potencial elétrico é
4 x 103 V. Seja a carga igual a 9 μC.
4. (UFSM-RS) Uma partícula com
carga q = 2 .10-7 C se desloca do ponto
A ao ponto B, que se localizam numa
região em que existe um campo
elétrico. Durante esse deslocamento, a
força elétrica realiza um trabalho igual
a 4 . 10-3 J sobre a partícula. Calcule a
diferença de potencial VA– VB entre os
dois pontos .
5. Considere uma carga Q = −3µC fixa
num ponto O doespaço.Os,pontos A B
e C distam,respectivamente, 1,0 m, 3,0
FÍSICO E ENG.CIVIL ADENAIR BEZERRA
m e 6,0 m de O. A carga está colocada
no vácuo, onde k0=9.109N.m2/C2 .
Pede-se:
a) Calcular e representar o vetor campo
elétricoem B?
b) Qual o potencial eletrostático em B?
c) Qual a energia potencial de uma
partícula de q = −5,0 nC colocada
em C? Considere a energia potencial
nula
no
infinito;
d) Qual o trabalho de um operador,
necessário para trazer a partícula q do
infinito
até
o
ponto C?
e) Qual o trabalho da força elétrica
nesse
deslocamento?
f) Qual o trabalho de um operador
quando q é deslocada de C até A?
g) Qual o trabalho da força elétrica
nesse
deslocamento?
6. Uma partícula com carga q1 = 1 µC e
massa 5 g é lançada na direção radial
de outra partícula, com carga q2 = 6 µC
e fixa no espaço, a velocidade de
lançamento é de 12 m/s de uma
distância de 0,3 m. Determinar a que
distância da partícula fixa a partícula
lançada vai ter velocidade nula.
Considere o meio o vácuo onde a
constante
eletrostática
vale
9
2
2
k0=9.10 N.m /C e despreze efeitos
gravitacionais.
7. (Fuvest-1993) Um elétron penetra
numa região de
campo elétrico
uniforme de intensidade 90N/C, com
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capacitância elétrica
velocidade inicial v0 = 3,0.106 m/s na
mesma direção e sentido do campo.
Sabendo-se que a massa do elétron é
igual a 9,0.10-31 kg e a carga do elétron
é igual a -1,6.10-19 C, determine:
a) a energia potencial elétrica no
instante em que a velocidade do
elétron, no interior desse campo, é
nula.
b) a aceleração do elétron.
8. (Mack-2005) Uma partícula de
massa 20µg e carga 1µC é lançada,
com velocidade de 200m/s, contra uma
carga fixa de 2µC. O lançamento é
realizado no vácuo e de um ponto
muito afastado da carga fixa.
Desprezando as ações gravitacionais,
a menor distância entre as cargas será
de:
Dado: K0 = 9 x 109 Nm2/C2
a) 45m
b) 40m
9. Uma esfera de capacitância C1 tem
carga de 20 µC. Se a carga for
aumentada para 60 µC, a nova
capacitância C2 será:
a)( ) 3C1, pois a capacitância
depende da carga;
b)( ) 6C1, pois a capacitância
depende do dobro da carga;
c) ( )1,5C1, pois a capacitância
depende da metade da carga;
d) ( )igual a C1, pois a capacitância
não depende da carga;
e)( ) nenhuma das respostas acima.
10. Um sistema de dois condutores
com cargas iguais e opostas pode ser
definido como:
a) ( )capacitor;
b)( ) resistor;
c)( ) indutor;
d)( ) transistor;
e)( ) termistor.
11. Assinale a alternativa correta:
a)( ) a capacitância é diretamente
proporcional à área das armaduras;
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b)( ) a capacitância em nada depende
da área das armaduras;
c)( ) a capacitância não depende da
permissividade do dielétrico;
d)( ) se dobrarmos a distância entre
as armaduras a capacitância não se
altera; e)( ) n. r. a
12. Um dielétrico deve ser um material:
a)( )de cobre;
b)( )metálico;
c)( ) bom condutor;
d)( ) mau condutor;
e)( ) n. r. a.
13. . Assinale a sentença correta:
a)( ) o capacitor é um dispositivo para
consumir cargas elétricas;
b)( ) o capacitor é um dispositivo para
consumir dissipar cargas elétricas;
c)( ) o capacitor é um dispositivo para
dispersar cargas elétricas;
d)( )o capacitor é um dispositivo para
armazenar cargas elétricas;
e)( ) n.r.a.
14. As armaduras de um capacitor são
eletrizadas com carga de 100 mC e
apresenta uma diferença de potencial
elétrico de 40V. Calcule a capacidade e
a energia armazenada neste capacitor.
15. Um capacitor de capacitância 20μF
armazena uma carga de 50mC. Calcule
a diferença de potencial e a energia
armazenada.
16. Calcule a capacitância de uma
esfera metálica de 10cm de raio
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