Trabalho e potencial eletrico

Professor Lucas Gavalda - Física
1. (Uerj 2016) O esquema abaixo representa um
campo elétrico uniforme E, no qual as linhas verticais
correspondem às superfícies equipotenciais. Uma
carga elétrica puntiforme, de intensidade 400 μC,
colocada no ponto A, passa pelo ponto B após algum
tempo.
Uma carga elétrica de intensidade Q  10,0 μC, no
vácuo, gera um campo elétrico em dois pontos A e
B, conforme figura acima. Sabendo-se que a
constante eletrostática do vácuo é
Determine, em joules, o trabalho realizado pela força
elétrica para deslocar essa carga entre os pontos A e
B.
2. (Uem 2016) Uma molécula é formada por dois
íons, um positivo e outro negativo, separados por uma
distância de 3,00  1010 m. Os módulos da carga
elétrica do íon positivo e do íon negativo são iguais a
1,60  1019 C. Considere K  9,00  109 N  m2 / C2 e
assinale a(s) alternativa(s) correta(s).
01) A força elétrica de atração entre estes íons é de
2,56 nN (n  109 ).
02) Se a molécula é inserida em um campo elétrico
externo uniforme de intensidade 2,00  1010 V / m,
a intensidade da força elétrica sobre a carga
positiva devido a este campo é de
aproximadamente 3,20 nN.
04) O módulo do campo elétrico na posição do íon
negativo, devido à carga do íon positivo, é de
1,60  1010 N / C.
08) Se o módulo da carga elétrica do íon positivo e a
distância entre os íons dobrarem, a força entre os
íons dobra.
16) Se a molécula for deslocada 1,0 μ em um
caminho perpendicular ao campo elétrico uniforme
k0  9  109 Nm2 / C2 o trabalho realizado pela força
elétrica para transferir uma carga q  2,00 μC do
ponto B até o ponto A é, em mJ, igual a
a) 90,0
b) 180
c) 270
d) 100
e) 200
4. (Mackenzie 2010) Duas cargas elétricas
puntiformes, q1  3,00 μC e q2  4,00 μC, encontramse num local onde k  9  109 N.m2 / C2. Suas
respectivas posições são os vértices dos ângulos
agudos de um triângulo retângulo isósceles, cujos
catetos medem 3,00mm cada um. Ao colocar-se
outra carga puntiforme, q3  1,00 μC, no vértice do
ângulo reto, esta adquire uma energia potencial
elétrica, devido à presença de q1 e q2 , igual a
a) 9,0 J
b) 12,0 J
c) 21,0 J
d) 25,0 J
e) 50,0 J
5. (Eear 2016) São dadas duas cargas, conforme a
figura:
de intensidade 2,0  1010 V / m, o trabalho
realizado será de 1,0 mJ.
3. (Mackenzie 2015)
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d) 1,250 kV  cm.
Considerando E1 o módulo do campo elétrico devido
à carga Q1, E 2 o módulo do campo elétrico devido à
carga Q2 , V1 o potencial elétrico devido à carga Q1 e
V2 o potencial elétrico devido à carga Q2 . Considere
Ep o campo elétrico e Vp o potencial resultantes no
ponto P.
Julgue as expressões abaixo como verdadeiras (V) ou
falsas (F).
(
) Ep  E1  E2
) Vp  V1  V2
(
) Ep  E1  E2
(
) Vp  V1  V2
(
7. (Udesc 2015) Ao longo de um processo de
aproximação de duas partículas de mesma carga
elétrica, a energia potencial elétrica do sistema:
a) diminui.
b) aumenta.
c) aumenta inicialmente e, em seguida, diminui.
d) permanece constante.
e) diminui inicialmente e, em seguida, aumenta.
8. (Pucsp 2015) Por meio do processo conhecido
como eletrização por atrito, eletriza-se com um tecido
uma pequena esfera metálica, inicialmente neutra e
presa a um suporte isolante. Após o atrito, constata-se
que essa esfera perdeu 1,0  1020 elétrons. A seguir,
faz-se o contato imediato e sucessivo dessa esfera
com outras três (3) esferas idênticas a ela,
inicialmente neutras, fixadas em suportes isolantes e
separadas entre si conforme mostra a figura. Depois
dos contatos, a esfera inicialmente eletrizada por atrito
é levada para bem longe das demais. Supondo o local
do experimento eletricamente isolado, k a constante
eletrostática do meio do local do experimento e o
potencial de referência no infinito igual a zero,
determine o potencial elétrico no ponto C devido às
cargas das esferas fixas.
Assinale a alternativa que apresenta a sequência
correta.
a) V – V – F – F
b) V – F – F – V
c) F – F – V – V
d) F – V – V – F
6. (Uece 2016) Os aparelhos de televisão que
antecederam a tecnologia atual, de LED e LCD,
utilizavam um tubo de raios catódicos para produção
da imagem. De modo simplificado, esse dispositivo
produz uma diferença de potencial da ordem de
25 kV entre pontos distantes de 50 cm um do outro.
Essa diferença de potencial gera um campo elétrico
que acelera elétrons até que estes se choquem com a
frente do monitor, produzindo os pontos luminosos
que compõem a imagem.
Com a simplificação acima, pode-se estimar
corretamente que o campo elétrico por onde passa
esse feixe de elétrons é
a) 0,5 kV m.
b) 25 kV.
a)
b)
c)
d)
12  k
senθ
r
14  k
r2
14  k
cos θ
r
16  k
r2
c) 50.000 V m.
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e)
14  k
r
9. (Espcex (Aman) 2013) Duas esferas metálicas de
raios R A e RB , com R A  RB , estão no vácuo e
isoladas eletricamente uma da outra. Cada uma é
eletrizada com uma mesma quantidade de carga
positiva. Posteriormente, as esferas são interligadas
por meio de um fio condutor de capacitância
desprezível e, após atingir o equilíbrio eletrostático, a
esfera A possuirá uma carga QA e um potencial VA ,
e a esfera B uma carga QB e um potencial VB .
Baseado nas informações anteriores, podemos, então,
afirmar que
a) VA  VB e QA  QB
b) VA  VB e QA  QB
c) VA  VB e QA  QB
d) VA  VB e QA  QB
e) VA  VB e QA  QB
10. (Ufrgs 2012) Considere que U é a energia
potencial elétrica de duas partículas com cargas +2Q
e -2Q fixas a uma distância R uma da outra. Uma
nova partícula de carga +Q é agregada a este sistema
entre as duas partículas iniciais, conforme
representado na figura a seguir.
A energia potencial elétrica desta nova configuração
do sistema é
a) zero.
b) U/4.
c) U/2.
d) U.
e) 3U.
11. Uma carga elétrica de intensidade Q= +7µC gera
um campo elétrico no qual se representam dois
pontos, A e B. Determine o trabalho realizado pela
força para levar uma carga
de um ponto
ao outro (B até A), dada a figura abaixo:
12. amos 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
13. Determine a energia potencial elétrica de uma
carga elétrica colocada em um ponto P cujo potencial
elétrico é 2 x 104 V. Seja a carga igual a -6 μC.
a) -12 J
b) 0,012 J
c) -0,12 J
d) -12 x 10-6
e) 1,2 x 10-3 J
14. (UFSM-RS) Uma partícula com carga q = 2 . 107 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.
A diferença de potencial VA – VB entre os dois pontos
considerados vale, em V:
a) -8 x 10-10
b) 8 x 10-10
c) -2 x 104
d) 2 x 104
e) 0,5 x 10-4
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uma carga Q = −3 µC fixa num
ponto O do espaço. Os pontos A, B e C distam,
respectivamente, 1,0 m, 3,0 m e 6,0 m de O. A carga
15. Considere
está colocada no vácuo, onde
Pede-se:
.
a) Calcular e representar o vetor campo elétrico em 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?
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