Revisão eletrostática

Marcio Gabriel dos Santos
REVISÃO – ELETROSTÁTICA – ELETRIZAÇÃO E FORÇA ELÉTRICA
1. (UEL-PR) Dois corpos, A e B, de materiais diferentes, inicialmente neutros, são atritados entre
si, isolados de outros corpos. Após o atrito,
a) ambos ficam eletrizados negativamente.
b) ambos ficam eletrizados positivamente.
c) um fica eletrizado negativamente e o outro continua neutro.
d) um fica eletrizado positivamente e o outro continua neutro.
e) um fica eletrizado positivamente e o outro, negativamente.
2. (UEL-PR) É conhecido que "cargas elétricas de mesmo sinal se repelem e cargas elétricas de
sinais contrários se atraem". Dispõe-se de quatro pequenas esferas metálicas A, B, C e D. Verificase que A repele B, que A atrai C, que C repele D e que D está carregada positivamente. Pode-se
concluir corretamente que:
a) C está carrega negativamente.
b) A e C têm cargas de mesmo sinal.
c) A e B estão carregadas positivamente.
d) B tem carga negativa.
e) A e D se repelem.
3. (Mackenzie-SP) Têm-se 4 esferas idênticas, uma carregada eletricamente com carga Q e as
outras eletricamente neutras. Colocando-se, separadamente, a esfera eletrizada em contato com
cada uma das outras esferas, a sua carga final será de:
4. (UEL-PR) Três esferas condutoras A, B e C têm o mesmo diâmetro. A esfera A está inicialmente
neutra e as outras duas estão carregadas com cargas QB = 1,2 µC e QC = 1,8 µC. Com a esfera A,
toca-se primeiramente a esfera B e depois a C. As cargas elétricas de A, B e C, depois desses
contatos, são, respectivamente:
a) 0,6 µC, 0,6 µC e 1,8 µC.
b) 0,6 µC, 1,2 µC e 1,2 µC.
c) 1,0 µC, 1,0 µC e 1,0 µC.
d) 1,2 µC, 0,6 µC e 1,2 µC.
e) 1,2 µC, 0,8 µC e 1,0 µC.
5. (Cefet-PR) Duas esferas metálicas inicialmente eletrizadas com cargas de 10 µC e -2 µC são
postas em contato. Após o equilíbrio eletrostático, as esferas são separadas. Percebe-se que a
primeira fica com carga de 5 µC e a outra, com 3 µC. É correto afirmar que durante o contato a
segunda esfera:
a) recebeu 3 µC de prótons.
b) perdeu 2 µC de elétrons.
c) perdeu 5 µC de elétrons.
d) recebeu 5 µC de prótons.
e) perdeu 3 µC de prótons.
6. (Fuvest-SP) Aproximando-se uma barra eletrizada de duas esferas condutoras, inicialmente
descarregadas e encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizada na
figura:
Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se um pouco uma esfera da outra.
Finalmente, sem mexer mais nas esferas, remove-se a barra, levando-a para muito longe das
esferas. Nessa situação final, a figura que melhor representa a distribuição de cargas nas duas
esferas é:
7. (PUC-RJ) Antes da primeira viagem à Lua, vários cientistas da NASA estavam preocupados com
a possibilidade de a nave lunar se deparar com uma nuvem de poeira carregada sobre a superfície
da Lua.
Suponha que a Lua tenha uma carga negativa. Então ela exerceria uma força repulsiva sobre as
partículas de poeira carregadas também negativamente. Por outro lado, a força gravitacional da
Lua exerceria uma força atrativa sobre estas partículas de poeira.
Suponha que a 2 km da superfície da Lua a atração gravitacional equilibre exatamente a repulsão
elétrica, de tal forma que as partículas de poeira flutuem.
Se a mesma nuvem de poeira estivesse a 5 km da superfície da Lua:
a) a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, mas apenas se a poeira perdesse carga.
b) a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, e as partículas de poeira também
flutuariam.
c) a gravidade ainda equilibraria a força eletrostática, mas apenas se a poeira perdesse massa.
d) a gravidade seria maior que a força eletrostática, e a poeira cairia.
e) a gravidade seria menor que a força eletrostática, e a poeira se perderia no espaço.
8. (Uniube-MG) Duas cargas elétricas positivas e iguais a Q produzem entre si uma força elétrica
repulsiva de 1,6 N, quando estão separadas de 3 m no vácuo. Sendo a constante eletrostática no
vácuo K0 = 9.109 N.m2/C2, o módulo da carga Q é de:
a) 4.10-4 C.
b) 4.10-5 C.
c) 4.10-6 C.
d) 1,6.10-4 C.
e) 1,6.10-5 C.
9. (PUC-SP) Seja F a intensidade da força de atração elétrica entre duas partículas carregadas
com cargas +q e -q, separadas por uma distância d. Se a distância entre as partículas for reduzida
para d/3, a nova intensidade da força de atração elétrica será:
a) 3F.
b) F/3.
c) 6F.
d) 9F.
e) F/9.
10. (Mackenzie-SP) Com base no modelo do átomo de hidrogênio, no qual se considera um
elétron descrevendo uma órbita circunferencial ao redor do núcleo, temos um exemplo de M.C.U.
O raio dessa órbita é da ordem de 10-10 m. Sabe-se que a carga elementar é e = 1,6.10-19 C, a
constante eletrostática do meio é k = 9.109 N.m2/C2, a massa do elétron é me = 9,1.10-31 kg e a
massa do próton é mp = 1,67.10-27 kg. Nesse modelo atômico, a velocidade escalar do elétron é,
aproximadamente:
a) 1,6.104 m/s.
b) 3,2.104 m/s.
c) 1,6.106 m/s.
d) 3,2.106 m/s.
e) 1,6.109 m/s.
11. (UEL-PR) Duas esferas idênticas com cargas elétricas +5,0.10-6 C e -1,0.10-6 C, a uma
distância D uma da outra, se atraem mutuamente. Por meio de uma pinça isolante foram
colocadas em contato e, a seguir, afastadas a uma nova distância d, tal que a força de repulsão
entre elas tenha o mesmo módulo da força de atração inicial. Para essa situação, a relação D/d
vale:
12. (Fuvest-SP) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura.
O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0.10-6 N. A força elétrica resultante dos efeitos de
A e C sobre B é:
a) 2,0.10-6 N.
b) 6,0.10-6 N.
c) 12.10-6 N.
d) 24.10-6 N.
e) 30.10-6 N.
13. (Univali-SC) Três cargas elétricas pontuais de valores +Q, -2Q e +4Q estão em equilíbrio e
dispostas conforme a figura. As cargas extremas estão fixas e sua separação é 6 cm.
Na condição de equilíbrio, a distância entre -2Q e +Q, em centímetros, é:
a)
. b)
. c) 2.d) 3. e) 4.
14. (UFRGS-RS) Duas partículas, cada uma com carga elétrica positiva q, estão colocadas nas
posições A e B, conforme indica a figura.
Outra partícula, com carga elétrica negativa -q, ocupa a posição C. A força elétrica exercida sobre
a carga em B, devido às cargas em A e C, tem módulo 2 F
Se a carga que está em A for colocada na posição P, a força elétrica exercida sobre a carga em B
terá módulo:
a) 1 F.
b) 2 F.
c) 3 F.
d) 4 F.
e) 5 F.
15. (Mackenzie-SP) Duas cargas elétricas positivas e iguais, cada uma de valor Q, são fixadas nos
vértices opostos de um quadrado.
Nos outros dois vértices colocam-se duas outras cargas iguais q, conforme mostra a figura. Para
que as cargas q fiquem em equilíbrio sob ação de forças elétricas somente, deve-se ter:
a) q = -2
b) q =
c) q = 2
Q.
Q.
Q.
d) q = Q.
e) q = 2Q.
RESPOSTAS
1. e 2. d 3. b 4. d 5. c 6. a 7. b 8. b 9. d 10. c 11. b 12. d 13. c 14. e 15. a
CAMPO ELÉTRICO
1. (UFU-MG) A figura abaixo representa uma carga Q e um ponto P do seu campo elétrico, onde é
colocada uma carga de prova q.
Analise as afirmativas abaixo, observando se elas representam corretamente o sentido do vetor
campo elétrico em P e da força que atua sobre q.
São corretas:
a) todas as afirmações.
b) apenas I, II e III.
c) apenas II, III e IV.
d) apenas III e IV.
e) apenas II e III.
2. (UFRGS-RS) O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em
um ponto P é igual a E. Dobrando-se a distância entre a carga e o ponto P, por meio do
afastamento da carga, o módulo do vetor campo elétrico nesse ponto muda para:
a) E/4.
b) E/2.
c) 2E.
d) 4E.
e) 8E.
3. (PUC-MG) A figura representa duas cargas elétricas fixas, positivas, sendo
q1 > q2.
Os vetores campo elétrico, devidos às duas cargas, no ponto médio M da distância entre elas,
estão mais bem representados em:
4. (Unitau-SP) No ponto P, o vetor campo elétrico é melhor representado por:
5. (UMC-SP) Na figura, Q1 é uma carga positiva e Q2 é uma carga desconhecida. No ponto P o
campo elétrico total devido às duas cargas tem a direção e o sentido indicados. Podemos afirmar
que:
a) Q2 é positiva e seu módulo é menor que Q1/4.
b) Q2 é negativa e seu módulo é igual a Q1/4.
c) Q2 é negativa e seu módulo é menor que Q1/4.
d) Q2 é positiva e seu módulo é maior que Q1/4.
e) Q2 é negativa e seu módulo é maior que Q1/4.
6. (PUC-RS) Duas cargas elétricas de valores +Q e +4Q estão fixas nas posições 3 e 12 sobre um
eixo, como indica a figura.
O campo elétrico resultante criado por essas cargas será nulo na posição:
a) 3.
b) 4.
c) 5.
d) 6.
e) 7.
7. (Cesgranrio-RJ) Duas cargas pontuais distam d uma da
outra. Consideram-se os dois pontos M e N (ver figura). Tais
que OM = ON. Qual das seguintes figuras representa
corretamente o vetor campo elétrico em M e N?
a)
d)
b)
e)
c)
8. (Fuvest-SP) Duas pequenas esferas, com cargas elétricas iguais ligadas por uma barra isolante,
são inicialmente colocadas como descrito na situação I. Em seguida, aproxima-se uma das esferas
de P, reduzindo-se à metade sua distância até esse ponto, ao mesmo tempo em que se duplica a
distância entre a outra esfera e P, como na situação II. O campo elétrico em P, no plano que
contém o centro das duas esferas, possui, nas duas situações indicadas:>
a) mesma direção e intensidade.
b) direções diferentes e mesma intensidade.
c) mesma direção e maior intensidade em I.
d) direções diferentes e maior intensidade em I.
e) direções diferentes e maior intensidade em II.
9. (Mackenzie-SP) No vácuo
, colocam-se as cargas
QA = 48.10-6 C e QB = 16.10-6 C, respectivamente nos pontos A e B representados na figura. O
campo elétrico no ponto C tem módulo igual a:
a) 60.105 N/C.
b) 55.105 N/C.
c) 50.105 N/C.
d) 45.105 N/C.
e) 40.105 N/C.
10. No campo elétrico de uma carga elétrica puntiforme Q, os vetores campo nos pontos A e B
têm intensidades iguais a 4,0.105 N/C. A intensidade do vetor campo elétrico no ponto C vale:
a) 4,0.105
N/C.
b) 3,0.105 N/C.
c) 2,0.105 N/C.
d) 4,0/
.105 N/C.
e) 8,0.105 N/C.
11. (Unirio-RJ) Quando duas partículas eletrizadas com cargas simétricas são fixadas em dois
pontos de uma mesma região do espaço, verifica-se, nessa região, um campo elétrico resultante
que pode ser representado por linhas de força. Sobre essas linhas de força é correto afirmar que
se originam na carga:
a) positiva e podem cruzar-se entre si.
b) positiva e não se podem cruzar entre si.
c) positiva e são paralelas entre si.
d) negativa e podem cruzar-se entre si.
e) negativa e não se podem cruzar entre si.
12. (Acafe-SC) A figura representa, na convenção usual, a configuração de linhas de força
associadas a duas cargas puntiformes Q1 e Q2. Podemos afirmar
que:
a) Q1 e Q2 são cargas negativas.
b) Q1 é positiva e Q2 é negativa.
c) Q1 e Q2 são cargas positivas.
d) Q1 é negativa e Q2 é positiva.
e) Q1 e Q2 são neutras.
13. (Mackenzie-SP) Existe um campo elétrico uniforme no espaço compreendido entre duas placas
metálicas eletrizadas com cargas opostas. Um elétron (massa m, carga -e) parte do repouso, da
placa negativa, e incide, após um tempo t, sobre a superfície da placa oposta, que está a uma
distância d. Desprezando as ações gravitacionais, o módulo do campo elétrico
a) md/et2.
b) 2md/et2.
c) md/2et2.
d) d/2met2.
e) 4md/et2.
entre as placas é:
14. (Fatec-SP) Uma partícula de massa 1,0.10-5 kg e carga elétrica 2,0 µC fica em equilíbrio
quando colocada em certa região de um campo elétrico uniforme. Adotando-se g = 10 m/s2, o
campo elétrico naquela região tem intensidade, em N/C, de:
a) 500.
b) 0,050.
c) 20.
d) 50.
e) 200.
15. (Unaerp-SP) Durante uma aula no laboratório de eletricidade, foi realizado um experimento
em que uma partícula de 0,4 g de massa permaneceu em repouso quando colocada num campo
elétrico | | direcionado para baixo. Calcule a carga elétrica q da partícula e assinale a opção
correta. Considere g = 10 m/s2 e | | = 800 N/C.
a) q = -10 µC.
b) q = 10 µC.
c) q = -5 µC.
d) q = 5 µC.
e) q = 8 µC.
RESPOSTAS
1. a 2. a 3. c 4. c 5. e 6. d 7. a 8. b 9. d 10. c 11. b 12. b 13. b 14. d 15. c
POTENCIAL ELÉTRICO
1. (FMTM-MG) Duas cargas elétricas pontuais q e -2q estão fixas como mostra a figura:
Em P, o potencial V e o módulo E do campo elétrico serão:
a) V = 0 e E = 1,5 vezes o campo elétrico gerado pela carga q.
b) V = 0 e E igual à metade do campo elétrico gerado pela carga q.
c) V 0 e E 0.
d) V = 0 e E = 0.
e) V 0 e E = 0.
2. (U. Caxias do Sul-RS) As cargas elétricas Q1 = -2µC e Q2= +4 µC estão fixas nos pontos A e B,
respectivamente. O ponto C é o ponto médio do segmento de reta AB. A constante eletrostática k0
é igual a 9.109Nm2/C2. O potencial elétrico resultante no ponto C:
a) é negativo.
b) é positivo.
c) é nulo.
d) vale 2µV.
e) vale 6µV.
3. (UNIC-MT) Duas cargas puntiformes de valores +Q e -3Q estão separadas conforme a figura:
O ponto A tem potencial nulo. A distância entre a carga Q e o ponto A é:
a) 104 cm.
b) 26 cm.
c) 50 cm.
d) 60 cm.
e) 90 cm.
4. (Univali-SC) Uma carga elétrica Q está fixa no vácuo, cuja constante eletrostática é k. O
trabalho realizado pelo campo elétrico dessa carga, no deslocamento de uma carga q desde o
ponto A até B (eqüidistantes de Q), é:
a)
.b) zero.c)
.d)
.e)
.
5. (ECMAL) Duas cargas puntiformes, q1 = 4µC e q2 = -5µC, encontram-se separadas pela
distância de 15 cm. Considere o ponto A na metade dessa distância, o ponto B a 12 cm de q1 e 9
cm de q2 e K0 = 9.109Nm2/C2.
O trabalho necessário para levar uma carga de 2µC do ponto A ao ponto B é:
(01)
(02)
(03)
(04)
(05)
0,16J.
0,32J.
0,58J.
0,64J.
0,75J.
6. (UEM-PR) Duas cargas puntiformes +q e -q, com q > 0, são mantidas, em equilíbrio, nos
vértices do retângulo de lados a = 3 m e b = 4 m, conforme a figura. Considere a constante de
coulomb igual a K e o potencial V = 0, no infinito. Nessas condições, assinale o que for correto.
(01) O potencial no ponto B é maior que o potencial no ponto A, ou seja, VB > VA.
(02) No cruzamento das diagonais do retângulo, o potencial é nulo. Porém, o campo elétrico é
diferente de zero.
(04) VA - VB = (
) volts.
(08) O trabalho necessário para deslocar uma terceira carga q', em equilíbrio, de A até B, é igual
à energia potencial do sistema formado pelas três cargas.
(16) O campo elétrico resultante, no ponto A, é igual ao campo elétrico resultante no ponto B.
(32) (VA - VB) (VB - VA).
Dê como resposta a soma dos números que precedem as afirmativas corretas.
7. (Cesgranrio-RJ) Nas figuras, três cargas positivas e pontuais q são localizadas sobre a
circunferência de um círculo de raio R de três maneiras diferentes. As afirmações seguintes se
referem ao potencial eletrostático em O, centro da circunferência (o zero dos potenciais está no
infinito):
I. O potencial em O nas figuras 1 e 3 é dirigido para baixo.
II. O potencial em O tem o mesmo valor (não-nulo) nos três casos.
III. O potencial em O na figura 2 é nulo.
Está(ão) certa(s) a(s) afirmação(ões):
a) I e II somente.
b) II somente.
c) III somente.
d) I somente.
e) I e III somente.
8. (UECE) No vácuo, 12 prótons de carga q estão igualmente espaçados e fixos ao longo de uma
circunferência de raio R e centro C. Considerando V = 0, o valor do potencial elétrico no infinito e
k a constante eletrostática, o potencial, em volts, e o campo elétrico em V/m gerados pelos
prótons no ponto C são, respectivamente:
a)
,
.
b) 0,
c) 12
d)
.
,
.
, 0.
9. (UFSM-RS) São feitas as seguintes afirmações a respeito de linhas de campo e superfícies
eqüipotenciais:
I. O sentido de uma linha de campo elétrico indica o sentido de diminuição do potencial elétrico.
II. As linhas de campo são perpendiculares às superfícies eqüipotenciais.
III. Uma carga de prova em movimento espontâneo num campo elétrico uniforme aumenta a sua
energia potencial.
Está(ao) correta(s):
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III
d) Apenas I e II.
e) Apenas II e III.
10. (PUC-MG) A figura abaixo mostra várias curvas que representam a interseção de várias
superfícies com o plano em que está situado um dipolo elétrico. Escolha a opção correspondente à
letra que representa a interseção de uma superfície eqüipotencial com o plano mencionado.
a) A (circunferência envolvendo as duas cargas).
b) B (linha pelo ponto médio da separação das cargas).
c) C (linha curva envolvendo as duas cargas).
d) D (circunferência envolvendo o ponto médio da separação das cargas).
e) E (circunferência envolvendo a carga positiva).
11. (UEGO) Linhas de força são linhas tangentes ao vetor campo elétrico em cada um de seus
pontos, sendo essas linhas de força orientadas no sentido do vetor campo e perpendiculares às
superfícies eqüipotenciais. Das figuras a seguir, qual(is) pode(m) representar as linhas de força de
um campo elétrico produzido por cargas elétricas estacionárias?
a) Apenas a figura I.
b) As figuras I e IV.
c) As figuras I, II e IV.
d) As figuras I, III e IV.
e) Todas as figuras.
12. (UFC-CE) Considere o campo elétrico uniforme, E, representado pelo conjunto de linhas de
força na figura abaixo. Sobre o potencial elétrico nos pontos A, B e C, marcados com o sinal (+), é
correto afirmar que:
a) o potencial elétrico é o mesmo em todos os pontos.
b) o potencial elétrico do ponto A é igual ao do ponto B.
c) o potencial elétrico do ponto A é igual ao do ponto C.
d) o potencial elétrico do ponto B é maior que o do ponto C.
e) o potencial elétrico do ponto A é menor que o do ponto B.
13. (UEPB) Duas placas metálicas paralelas, A e B, são ligadas a uma bateria, estabelecendo entre
elas uma tensão UAB = 360 V, como mostra a figura.
Suponha que a distância entre as placas é de d = 4,0 cm, e que um elétron de carga qe = 1,6.1019
C é liberado, a partir do repouso, nas proximidades da placa negativa. A partir das informações
dadas, pode-se afirmar que a intensidade do campo entre as placas e a intensidade da força
elétrica que atua no elétron valem, respectivamente:
a) 8.103N/C e 15,6.10-20N.
b) 7.104N/C e 13,4.10-16N.
c) 9.103N/C e 14,4.10-16N.
d) 11.102N/C e 12,4.10-18N.
e) 6.104N/C e 16,4.10-17N.
14. (Uesb-BA) Uma carga elétrica q > 0, abandonada em repouso na região de um campo elétrico
uniforme
, irá se movimentar:
(01) em sentido contrário à orientação de .
(02) em trajetória retilínea, mantendo velocidade constante.
(03) sujeita a uma força elétrica de módulo igual a
(04) aumentando a sua energia potencial elétrica.
(05) mantendo constante a sua energia mecânica.
.
15. (UEM-PR) Uma pequena esfera, negativamente carregada e com massa igual a 100 g,
encontra-se em equilíbrio entre duas placas paralelas, horizontalmente dispostas, como mostra a
figura. Considerando que a distância entre as placas é de 10 cm, que a diferença de potencial
entre elas é de 10V e que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2, assinale o que for correto.
(01) A intensidade do campo elétrico entre as placas é igual a 1 V/m
(02) A esfera eletrizada possui carga igual a 1.10-2C.
(04) Ao dobrar-se a diferença de potencial entre as placas, para que a esfera permaneça em
equilíbrio, deve-se dobrar o valor da sua carga.
(08) Aumentando em 1% o valor da carga sobre a esfera, nas condições iniciais do enunciado, o
tempo que esta levará para atingir a placa superior será de 1 s.
(16) Com o aumento em 1% do valor da carga, a velocidade da esfera, ao atingir a placa
superior, será de 0,1 m/s.
(32) Ao inverter-se a polaridade das placas, a esfera eletrizada sofrerá uma aceleração constante.
Dê como resposta a soma dos números que precedem as afirmativas corretas.
RESPOSTAS
1. b 2. b 3. b 4. b 5. (01) 6. 54 (02+04+16+32) 7. b 8. d 9. d 10. b 11. d 12. e 13. c 14. (05)
15. 58 (02+08+16+32)