ELETROSTÁTICA — REVISÃO GERAL — PARTE 2

FÍSICA - 2o ANO
MÓDULO 15
ELETROSTÁTICA —
REVISÃO GERAL —
PARTE 2
Fixação
1) A figura abaixo representa as linhas de força e as equipotenciais (tracejadas) de campo elétrico
uniforme.
5 cm
70 V
5 cm
50 V
5 cm
50 V
50 V
Qual a intensidade desse campo em volts por metro?
Fixação
o2) Considere uma carga positiva q fixa no ponto A e uma carga 3q fixa no ponto B, distante 1 m
de A.
a) Se em um ponto M sobre AB os potenciais devido às cargas forem iguais, qual a distância AM?
b) Se uma terceira carga for colocada num ponto P sobre o segmento AB e permanecer em
equilíbrio, qual a razão entre as distâncias AP e BP ?
Fixação
F
b)
3) O esquema a seguir representa um quadrado
com três vértices ocupados por cargas elétricas
puntiformes. Essas cargas produzem no vértice
P o campo eletrostático E .
4
a
D
45º
P
P
-Q
+Q
c)
+Q
45º
Esse campo em P é mais bem representado
no esquema:
a)
P
d)
45º
P
45º
P
Fixação
4) Que diferença de potencial deve ser aplicado para produzir um campo elétrico capaz de
acelerar um elétron do repouso à velocidade de 107 m/s, percorrendo 1,0m em 2 mili segundos?
Dados: massa do elétron = 9 .10-31 kg e carga do elétron = 1,6 .10-19 C
Fixação
F
5) Um corpo de 6g de massa e - 2 .10-6 C de carga gira em órbita circular com velocidade v =6
30m/s, em torno de uma carga Q = 15 .10-6 C fixa. Calcule o raio da trajetória e a energia doe
sistema, adotando energia potencial nula quando as cargas estão infinitamente afastadas. a
2
b
Dado: k = 9.109 N.m
C2
c
d
e
Fixação
6) Com relação ao trabalho realizado pelo campo elétrico, quando abandonamos uma carga
elétrica em repouso nesse campo, ele:
a) será sempre positivo;
b) será sempre negativo;
c) será sempre nulo;
d) será negativo, se a carga abandonada for negativa;
e) será nulo, se a carga for abandonada sobre uma linha equipotencial.
Fixação
F
7) Uma esfera de 200 g de massa, eletrizada com 1 C, é atirada com velocidade horizontal de8
10 m/s em um campo eletrostático uniforme, vertical e para cima.
a) Determine a intensidade do campo elétrico uniforme que faz com que o movimento da esfera
seja horizontal.
b) Qual o sinal da carga da esfera? Justifique sua resposta.
Dado: g = 10 m/s2
D
q
Fixação
8) A figura abaixo mostra três pontos alinhados:
10 cm
A
20 cm
B
C
Dados: Despreze as ações gravitacionais.
Adote k0 = 9 .109 N m2/C2
Em A foi fixada uma carga puntiforme Q = 4 μC, em B foi abandonada uma carga q = 1 μC,
que se desloca espontaneamente.
Qual a energia cinética de q ao passar por C?
Proposto
P
2
1) Três cargas, q1 e q2 iguais e positivas, e q3, estão dispostas conforme a figura apresentadat
a seguir. Calcule a relação entre q3 e q1, para que o campo elétrico na origem do sistema sejag
e
paralelo a y.
d
y
q
+ q3
b) 5
√
c) - 3
4
4
d)
3
√
3
2
0
+ q1
4
a) - 5
4
e)
+ q2
8
3
5
6
x
a
2
8
b
Proposto
c)
2) (CESGRANRIO) Duas partículas fixas no laboratório
têm cargas elétricas +q e –q, respectivamente. Qual dos
gráficos a seguir melhor representa a variação do campo
elétrico produzido por estas cargas, em função da coordenada z, medida ao longo da reta mediatriz do segmento
que une as cargas?
z
a)
b)
0
d)
+q
0
E
0
E
0
Z
Z
Z
-q
e)
E
Z
E
0
0
E
Z
Proposto
3) Millikan realizou um célebre experimento para medição da carga elétrica elementar. Um
ensaio poderia consistir em equilibrar uma gotícula de óleo sujeita exclusivamente à gravidade
e a um campo elétrico vertical. Admita que o peso da gotícula seja m g = 1,6 .10-17 N, que o
campo elétrico tenha intensidade E = 100V/m e que a gotícula possua um elétron excedente.
Assinale o conjunto que encerra a carga do elétron (correta em valor absoluto e sinal) e o
sentido do campo (ascendente ↑ ou descendente ↓):
Carga do elétron
a) – 1,6 .10-19 C b) 1,6 .10-19 C c) – 1,6 .10-17 C d) 1,6 . 10-17 C e) – 1,6 .10-19 C ↑
↓
↑
↓
↓
Proposto
4) Um pêndulo elétrico tem comprimento L = 1,0 m. A esfera suspensa possui massa m = 10 g
e carga elétrica q. Na região em que se encontra o pêndulo, a aceleração da gravidade vale 10
om/s2 e existe um campo elétrico cujo vetor E é horizontal e de módulo 7,5 .103 N/C. O pêndulo
estaciona com a esfera à distância d = 0,60 m da vertical baixada do ponto de suspensão.
Determinar a carga q.
Proposto
5) (PUC) Duas pequenas esferas isoladas A e B encontram-se no vácuo à distância de 1,0 m
uma da outra e estão carregadas com cargas, respectivamente, iguais a 3,0 .10-9 e 4,0 .10-9
C. Qual o trabalho que deve ser realizado contra as forças elétricas repulsivas, para reduzir a
0,80 m a distância entre as esferas?
Dados: K = 9.109 N m2 C-2.
Proposto
6) O gráfico a seguir mostra a variação do potencial elétrico do campo existente entre duas
placas planas, condutoras, paralelas e muito grandes, com potenciais elétricos diferentes em
afunção da distância entre elas. Sendo E = 10 V/m a intensidade do campo elétrico uniforme
entre essas placas, qual a distância entre os pontos A e B, referidos no gráfico e situados sobre
uma mesma linha de campo?
V (volt)
20
0
- 20
A
d (m)
B