campo elétrico - Sesc Cidadania

CENTRO EDUCACIONAL SESC CIDADANIA
Professor: Vilson Mendes
Lista de exercícios de Física I
∞ENSINO MÉDIO ∞
Data
Aluno (a):
NOTA:
SÉRIE/TURMA
3ª
Lista 2 – Campo Elétrico
1. Em certa região existe um vetor campo elétrico
vertical e orientado para cima de módulo 150 N/C.
Uma partícula eletrizada com carga q = –2 μC é
colocada nessa região. Caracterize a força elétrica
(módulo, direção e sentido) que age na partícula.
2. Uma partícula eletrizada com carga q = –8 μC é
colocada em determinado ponto do espaço, ficando
sujeita a uma força, de natureza elétrica, vertical,
orientada para cima e de intensidade F = 1,6 · 10–3 N.
Com base nessas informações, determine:
a) as características (módulo, direção e sentido) do
vetor campo elétrico existente nesse ponto do espaço;
b) as características (módulo, direção e sentido) da
força elétrica que agiria em outra partícula com
carga q' = +2 μC, colocada nesse mesmo ponto do
espaço.
3. Uma partícula com massa 10 g e carga elétrica +5
μC é colocada em um ponto no qual existe um campo
elétrico de módulo 2 · 104 N/C. Considerando apenas
a força elétrica, qual é o módulo da aceleração
instantânea adquirida pela partícula?
4. Em um laboratório, uma partícula com massa de 3 g
permanece em repouso no ar quando é abandonada
em uma região de campo elétrico vertical, de sentido
para baixo e com intensidade de 1.500 N/C. Com base
nos dados e considerando g = 10 m/s2, calcule a carga
elétrica da partícula.
5. A figura abaixo representa as linhas de força de um
campo elétrico e três pontos, A, B e C, desse campo.
em C, ficarem sujeitas a forças de mesma intensidade,
então q1 > q2.
V. Uma mesma partícula eletrizada colocada em B e
em C ficará sujeita a uma aceleração maior quando
colocada em B.
6. A figura a seguir mostra as linhas de força de um
campo elétrico uniforme, de módulo E = 800 N/C, e
dois pontos, A e B, desse campo.
a) Represente o vetor força elétrica que age em uma
carga q = +4 μC colocada em A. Qual é o módulo
dessa força?
b) Represente o vetor força elétrica que age em uma
carga q' = –3 μC colocada em B. Qual é o módulo
dessa força?
7. A figura a seguir indica uma carga elétrica
puntiforme Q = –6,0 μC, fixa no vácuo, e um ponto P a
uma distância de 20 cm dessa carga. Considere a
constante eletrostática do vácuo k0 = 9 · 109 N · m2/C2.
a) Indique a direção, o sentido e o módulo do vetor
campo elétrico criado pela carga Q no ponto P.
b) Indique a direção, o sentido e a intensidade da
força elétrica que agirá em uma carga elétrica q = +1,0
μC quando colocada no ponto P.
8. Na figura abaixo, o campo elétrico de uma carga
puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as
direções e os sentidos indicados pelas setas. O
módulo do vetor campo elétrico no ponto A vale 100
N/C.
Com relação a esse campo, julgue as afirmações
abaixo e marque V para as verdadeiras e F para as
falsas.
I. O campo elétrico é mais intenso em B do que em C.
II. O campo elétrico é mais intenso em C do que em A.
III. Uma mesma carga elétrica colocada em A e
em B ficará sujeita a uma força mais intensa quando
colocada em B.
IV. Se duas partículas com cargas elétricas
positivas q1 e q2, colocadas, respectivamente, em A e
Determine:
a) as coordenadas da posição da carga elétrica
puntiforme;
b) o módulo do vetor campo elétrico, em N/C, no
ponto C da figura.
despreze qualquer outra força atuando sobre a
bolinha.
13. O vetor campo elétrico resultante , no ponto P,
acha-se corretamente representado nas situações:
9. Uma carga elétrica Q, cria em um ponto à
distância d, um campo elétrico de módulo E.
Considerando outras cargas e outras diferentes
distâncias, complete a tabela abaixo. Todas as cargas
situam-se em um mesmo meio.
Qual é a soma dos números que correspondem às
proposições corretas?
10. A figura abaixo indica duas situações: em uma
delas, uma carga elétricaQ1 cria, no ponto P, um
campo elétrico de intensidade E; na outra, uma carga
elétrica Q2 cria, no ponto P', um campo elétrico de
intensidade
14. Em dois pontos, A e B, são colocadas cargas
elétricas, respectivamente iguais a +5 μC e –2 μC,
como mostra a figura a seguir. Determine a
intensidade do vetor campo elétrico em P,
considerando
k0 = 9 · 109 N · m2/C2.
.
15. Em cada um dos casos a seguir, determine o valor
algébrico da carga que, ao ser colocada no ponto A da
reta r, torna nulo o campo resultante no ponto P. Em
todos os casos, a carga elétrica colocada no
ponto B vale +8 μC e o meio que envolve as cargas é
o vácuo.
a)
Determine o valor algébrico da razão
. Considere
que o meio que envolve as cargas é o mesmo nas
duas situações.
11. Uma partícula com massa m = 5 g e carga
elétrica q = +6 μC é abandonada
em uma região de campo elétrico uniforme, como
mostra a figura abaixo.
b)
c)
Revisando o conteúdo
m/s2
Considerando g = 10
e E = 5.000 N/C, julgue as
proposições a seguir.
01) A partícula permanece em equilíbrio.
02) A partícula movimenta-se na vertical e para baixo.
04) A força elétrica que atua na partícula tem módulo
0,03 N.
08) A partícula adquire aceleração de 4 m/s2.
16) A partícula adquire aceleração de 16 m/s2.
Qual é a soma dos números que correspondem às
proposições corretas?
12. Em certa região da Terra, próximo do solo, a
aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s2 e o
campo eletrostático do planeta (que possui carga
negativa na região) tem intensidade 150 N/C.
Determine o sinal e o valor da carga elétrica que uma
bolinha de gude, de massa 30 g, deveria ter para
permanecer em repouso acima do solo. Considere o
campo elétrico praticamente uniforme no local e
1. (Mackenzie-SP) Sobre uma carga elétrica de 2,0 ·
10–6 C, colocada em certo ponto do espaço, age uma
força de intensidade 0,80 N. Despreze as ações
gravitacionais. A intensidade do campo elétrico nesse
ponto é:
a) 1,6 · 10–6 N/C
b) 1,3 · 10–5 N/C
c) 2,0 · 103 N/C
d) 1,6 · 105 N/C
e) 4,0 · 105 N/C
2. (Udesc) A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g
de massa, para que ela permaneça em repouso,
quando colocada em um campo elétrico vertical, com
sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é:
a) +40 nC
b) +40 μC
c) +40 mC
d) –40 μC
e) –40 mC
(Adote: g = 10 m/s2)
3. (Mackenzie-SP) Uma partícula de massa 5 g,
eletrizada com carga elétrica de 4 μC, é abandonada
em uma região do espaço na qual existe um campo
elétrico uniforme, de intensidade 3 · 103 N/C.
Desprezando-se as ações gravitacionais, a aceleração
adquirida por essa carga é:
a) 2,4 m/s2
b) 2,2 m/s2
c) 2,0 m/s2
d) 1,8 m/s2
e) 1,6 m/s2
4. (UFPI) Uma partícula de massa 2,0 · 10–5 kg, com
carga q = 6,0 · 10–8 C, é colocada num campo elétrico
uniforme, de intensidade E = 5 · 103 N/C. A partícula
adquire uma aceleração escalar de:
a) 2,0 m/s2
b) 5,0 m/s2
c) 10 m/s2
d) 15 m/s2
e) 30 m/s2
5. (UFPA) Com relação às linhas de força de um
campo elétrico, pode-se afirmar que são linhas de
força imaginárias:
a) tais que a tangente a elas em qualquer ponto tem a
mesma direção do campo elétrico.
b) tais que a perpendicular a elas em qualquer ponto
tem a mesma direção do campo elétrico.
c) que circulam na direção do campo elétrico.
d) que nunca coincidem com a direção do campo
elétrico.
e) que sempre coincidem com a direção do campo
elétrico.
6. (FCC-SP) Uma carga pontual Q, positiva, gera no
espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5 m
dela, o campo tem intensidade E = 7,2 · 106 N/C.
Sendo o meio vácuo onde k0 = 9 · 109 unidades SI,
determine Q.
a) 2,0 · 10–4 C
b) 4,0 · 10–4 C
c) 2,0 · 10–6 C
d) 4,0 · 10–6 C
e) 2,0 · 10–2 C
7. (Fuvest-SP) O módulo do vetor campo elétrico
gerado por uma esfera metálica de dimensões
desprezíveis, eletrizada positivamente, no vácuo, varia
com a distância ao seu centro, segundo o diagrama
dado.
Sendo e = 1,6 · 10–19 C o módulo da carga elementar
do elétron ou do próton, podemos afirmar que essa
esfera possui:
a) um excesso de 1 · 1010 elétrons em relação ao
número de prótons.
b) um excesso de 2 · 1010 elétrons em relação ao
número de prótons.
c) um excesso de 1 · 1010 prótons em relação ao
número de elétrons.
d) um excesso de 2 · 1010 prótons em relação ao
número de elétrons.
e) igual número de elétrons e prótons.
8. (UFF-RJ) Entre duas placas metálicas, paralelas e
distantes L uma da outra, há um campo elétrico
uniforme E, conforme mostrado na figura.
Através de dois pequenos furos, uma carga positiva
atravessa o sistema, tendo velocidade inicial v0.
Assinale qual das opções a seguir melhor representa
a variação da velocidade da carga em função de sua
posição ao longo do eixo x.
a)
b)
c)
d)
e)
9. (Fuvest-SP) Uma fonte F emite partículas (elétrons,
prótons e nêutrons) que são lançadas no interior de
uma região onde existe um campo elétrico uniforme.
c)
· 107 m/s
d)
· 107 m/s
e) O elétron não atinge a placa B.
As partículas penetram perpendicularmente às linhas
de força do campo. Três partículas emitidas atingem o
anteparo A nos pontos P, Q e R. Podemos afirmar que
essas partículas eram, respectivamente:
a) elétron, nêutron, próton.
b) próton, nêutron, elétron.
c) elétron, próton, próton.
d) nêutron, elétron, elétron.
e) nêutron, próton, próton.
10. (Vunesp) Um dispositivo para medir a carga
elétrica de uma gota de óleo é constituído de um
capacitor polarizado no interior de um recipiente
convenientemente vedado, como ilustrado na figura.
A gota de óleo, com massa m, é abandonada a partir
do repouso no interior do capacitor, onde existe um
campo elétrico uniforme E. Sob ação da gravidade e
do campo elétrico, a gota inicia um movimento de
queda com aceleração 0,2g, onde g é a aceleração da
gravidade. O valor absoluto (módulo) da carga pode
ser calculado através da expressão:
a)
b)
c)
d)
e)
11. (Udesc) Um capacitor produz um campo elétrico
uniforme entre as placas A e B, de módulo igual a
11.250 N/C, orientado de A para B. A distância entre
as placas é igual a 50 mm. Um elétron de massa 9,00
· 10–31 kg é lançado da placa A no sentido da placa B,
paralelamente ao campo elétrico, com velocidade
inicial de 2,0 · 107 m/s.
12. (PUC-PR) Marque a alternativa cujas palavras
completam corretamente as frases abaixo.
I. Quando duas partículas eletrizadas são
aproximadas uma da outra, a força elétrica entre elas
__________________.
II. Duas cargas elétricas puntiformes estão separadas
por uma certa distância. Sabendo-se que o campo
elétrico é nulo num ponto do segmento de reta que
une as duas cargas, conclui-se que as cargas são de
_________________.
III. Um bastão de vidro eletrizado positivamente repele
um objeto suspenso num pêndulo elétrico. Podemos
afirmar que o objeto está carregado
__________________.
a) diminui, mesmo sinal, positivamente
b) aumenta, sinal contrário, negativamente
c) diminui, mesmo sinal, negativamente
d) aumenta, mesmo sinal, positivamente
e) aumenta, sinal contrário, negativamente
13. (FMABC-SP) Duas cargas puntiformes Q1 e Q2, de
sinais opostos, estão situadas nos
pontos A e B localizados no eixo x, conforme mostra a
figura abaixo.
Sabendo-se que |Q1| > |Q2|, podemos afirmar que
existe um ponto do eixo x, situado a uma distância
finita das cargas Q1 e Q2, no qual o campo elétrico
resultante, produzido pelas referidas cargas, é nulo.
Esse ponto:
a) está localizado entre A e B.
b) está localizado à direita de B.
c) coincide com A.
d) situa-se à esquerda de A.
e) coincide com B.
14. (PUC-MG) A figura representa duas cargas
elétricas fixas, positivas, sendoq1 > q2.
Os vetores campo elétrico, devido às duas cargas, no
ponto médio M da distância entre elas, estão mais
bem representados em:
a)
b)
c)
d)
A velocidade do elétron, no instante em que atinge a
placa B, é de:
a) 2 · 107 m/s
b) zero
e)
15. (Mackenzie-SP) Considere a figura abaixo.
c)
d)
As duas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 estão
fixas, no vácuo, onde k0 = 9,0 · 109 N · m2/C2,
respectivamente sobre os pontos A e B. O campo
elétrico resultante no ponto P tem intensidade:
zero
a) 4,0 · 105 N/C
b) 5,0 · 105 N/C
c) 9,0 · 105 N/C
d) 1,8 · 106 N/C
16. (PUC-RJ) Duas esferas metálicas contendo as
cargas Q e 2Q estão separadas pela distância de 1,0
m. Podemos dizer que, a meia distância entre as
esferas, o campo elétrico gerado por:
a) ambas as esferas é igual.
b) uma esfera é
esfera.
do campo gerado pela outra
c) uma esfera é
esfera.
do campo gerado pela outra
d) uma esfera é
do campo gerado pela outra
esfera.
e) ambas as esferas é igual a zero.
17. (Ufes) As linhas de força do conjunto de
cargas Q1 e Q2 são mostradas na figura.
Para originar essas linhas, os sinais de Q1 e Q2 devem
ser, respectivamente:
a) + e +
b) – e –
c) + e –
d) – e +
e) + e + ou – e –
18. (Mackenzie-SP) Em cada um dos pontos de
coordenadas (d,0) e (0,d) do plano cartesiano, colocase uma carga elétrica puntiforme Q, e em cada um
dos pontos de coordenadas (–d, 0) e (0,–d) coloca-se
uma carga puntiforme –Q. Estando essas cargas no
vácuo (constante dielétrica = k0), a intensidade do
vetor campo elétrico na origem do sistema cartesiano
será igual a:
a)
b)
e)
Gabarito:
1. Fel. = 3 . 10-4 N, vertical e para baixo.
2. a) E = 200 N/C, vertical e para baixo.
b) Fel. = 4 . 10 -4 N, vertical e para baixo.
3. a = 10 m/s2
4. q = -2 . 10-5 C
5. F-V-V-V-F
6. a) Fel.A = 3,2.10-3 N, na mesma direção e sentido do
campo elétrico.
b) Fel.B = 2,4.10-3 N, na mesma direção do campo, mas
de sentido oposto.
7. a) E = 1,35.106 N/C (horizontal para a direita)
b) Fel = 1,35 N (na mesma direção e sentido do
campo)
8. a) P (3,2)
b) 36 N/C
9. E/2; 3Q; d/2.
10. Q1/Q2 = 3/8
11. 14
12. – 2 . 10-3 C
13. 22
14. 750 N/C
15. a) QA = + 2 µC
b) QA = - 0,5 µC
c) QA = - 128 µC
Revisando o conteúdo:
1. E
2. D
3. A
4. D
5. A
6. A
7. D
8. E
9. E
10. A
11. D
12. D
13. B
14. E
15. A
16. B
17. C
18. A