pvi - Colégio Dna

Professor : Rone
Colégio DNA - Eletrostática
1. (Ufpr) Suponha uma esfera metálica de raio 0,10 m com uma carga Q uniformemente distribuída em sua superfície. Uma partícula com a carga q = + 4,0 × 10¨ C, ao ser
colocada num ponto P a uma distância de 0,30 m do centro da esfera, experimenta uma força atrativa de módulo 2,0 × 10£ N.
Considere K = 1/(4™”³) = 9,0 × 10ª (N.m£/C£).
a) Determine, no ponto P, o campo elétrico (módulo, direção e sentido) produzido pela esfera.
b) Determine Q.
c) Calcule o potencial elétrico na superfície da esfera.
d) Qual a intensidade do campo elétrico no interior da esfera? Justifique.
2. (Ufba) Uma partícula de carga 5,0 × 10¥ C e massa 1,6 × 10¤ kg é lançada com velocidade de 10£ m/s, perpendicularmente ao campo elétrico uniforme produzido por
placas paralelas de comprimento igual a 20 cm, distanciadas 2 cm entre si. A partícula penetra no campo, num ponto equidistante das placas, e sai tangenciando a borda da
placa superior, conforme representado na figura a seguir. Desprezando a ação gravitacional, determine, em 10¤ V/m, a intensidade do campo elétrico.
TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO
(Ufpr) Na(s) questão(ões) a seguir, escreva no espaço apropriado a soma dos itens corretos.
3- Com base nos conceitos e aplicações da Eletrostática, é correto afirmar que:
(01) Se dois corpos A e B, inicialmente neutros, são eletrizados por atrito entre si, então a carga de A (QÛ) e a carga de B (Q½) satisfazem a relação QÛ+ Q½ = 0.
(02) Quando duas partículas eletricamente carregadas são afastadas ao dobro de sua distância original, a força elétrica entre ambas também fica duplicada.
(04) Se uma carga elétrica livre Q for colocada no ponto médio do segmento de reta que liga duas outras cargas fixas, + q e - q, então haverá uma força elétrica resultante
não nula sobre Q.
(08) Num campo elétrico uniforme, os pontos situados num mesmo plano, perpendicular às linhas de força, têm o mesmo potencial elétrico.
(16) Uma partícula puntiforme com carga de módulo q e massa m, quando colocada num campo elétrico de módulo E, experimentará uma aceleração de módulo igual a
(qE)/m.
(32) Os capacitores podem ser usados para armazenar energia potencial elétrica.
Soma = ( )
4. (Fuvest-gv) Tem-se 3 esferas condutoras idênticas A, B e C. As esferas A (positiva) e B (negativa) estão eletrizadas com cargas de mesmo módulo Q, e a esfera C está
inicialmente neutra. São realizadas as seguintes operações:
1•) Toca-se C em B, com A mantida à distância, e em seguida separa-se C de B;
2•) Toca-se C em A, com B mantida à distância, e em seguida separa-se C de A;
3•) Toca-se A em B, com C mantida à distância, e em seguida separa-se A de B.
Podemos afirmar que a carga final da esfera A vale:
a) zero
b) + Q/2
c) - Q/4
d) + Q/6
e) - Q/8
5. (Uel) Um bastão isolante é atritado com tecido e ambos ficam eletrizados. É correto afirmar que o bastão pode ter
a) ganhado prótons e o tecido ganhado elétrons.
b) perdido elétrons e o tecido ganhado prótons.
c) perdido prótons e o tecido ganhado elétrons.
d) perdido elétrons e o tecido ganhado elétrons.
e) perdido prótons e o tecido ganhado prótons.
6. (Unesp) De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda
menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3
do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que
apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron.
(I) Próton.
(II) Nêutron
a) (I) d, d, d, (II) u, u, u
b) (I) d, d, u, (II) u, u, d
c) (I) d, u, u, (II) u, d, d
d) (I) u, u, u, (II) d, d, d
e) (I) d, d, d, (II) d, d, d
7. (Fei) Cargas elétricas puntiformes devem ser colocadas nos vértices, R, S, T e U do quadrado a seguir. Uma carga elétrica puntiforme q está no centro do quadrado. Esta
carga ficará em equilíbrio quando nos vértices forem colocadas as cargas:
8. (Ufmg) Observe a figura que representa um triângulo eqüilátero.
Nesse triângulo, três cargas elétricas puntuais de mesmo valor absoluto estão nos seus vértices.
O vetor que melhor representa a força elétrica resultante sobre a carga do vértice 1 é
9. (Faap) Sabendo-se que o vetor campo-elétrico no ponto A é nulo, a relação entre d e d‚ é:
a) d/d‚ = 4
b) d/d‚ = 2
c) d/d‚ = 1
d) d/d‚ = 1/2
e) d/d‚ = 1/4
10. (Fei) Duas cargas puntiformes q = + 6 ˜C e q‚ = - 2 ˜C estão separadas por uma distância d. Assinale a alternativa que melhor represente as linhas de força entre q• e
q‚:
11. (Unesp) Na figura adiante, o ponto P está eqüidistante das cargas fixas + Q e - Q. Qual dos vetores indica a direção e o sentido do campo elétrico em P, devido a essas
cargas?
12. (Mackenzie) Uma partícula eletrizada com carga q = 1 ˜C e massa 1 g é abandonada em repouso, no vácuo (k³ = 9.10ª N.m£/C£), num ponto A distante 1,0 m de outra
carga Q = 25 ˜C, fixa. A velocidade da partícula, em m/s, quando passa pelo ponto B, distante 1,0 m de A é:
a) 1.
b) 5.
c) 8.
d) 10.
e) 15.
13. (Pucmg) Uma esfera condutora A de raio 2R tem uma carga positiva 2Q, e está bem distante de outra esfera condutora B de raio R, que está carregada com uma carga
Q.
Se elas forem ligadas por um fio condutor, a distribuição final das cargas será:
a) 2 Q em cada uma delas.
b) Q em cada uma delas.
c) 3 Q/2 em cada uma delas.
d) 2 Q em A e Q em B.
e) Q em A e 2 Q em B.
14. (Uff) Considere a seguinte experiência:
"Um cientista construiu uma grande gaiola metálica, isolou-a da Terra e entrou nela. Seu ajudante, então, eletrizou a gaiola, transferindo-lhe grande carga."
Pode-se afirmar que:
a) o cientista nada sofreu, pois o potencial da gaiola era menor que o de seu corpo
b) o cientista nada sofreu, pois o potencial de seu corpo era o mesmo que o da gaiola
c) mesmo que o cientista houvesse tocado no solo, nada sofreria, pois o potencial de seu corpo era o mesmo que o do solo
d) o cientista levou choque e provou com isso a existência da corrente elétrica
e) o cientista nada sofreu, pois o campo elétrico era maior no interior que na superfície da gaiola
15. (Unirio)
Uma casca esférica metálica de raio R encontra-se eletrizada com uma carga positiva igual a Q, que gera um campo elétrico E, cujas linhas de campo estão indicadas na
figura anterior. A esfera está localizada no vácuo, cuja constante eletrostática pode ser representada por k³. Numa situação como essa, o campo elétrico de um ponto
situado a uma distância D do centro da esfera, sendo D < R, e o potencial desta em sua superfície são, respectivamente, iguais a:
a) zero e k³Q/R
b) zero e k³Q/(R - D)
c) k³Q/R£ e zero
d) k³Q/R£ e k³Q/D
e) k³Q/D£ e k³Q/R
16. (Uel) A diferença de potencial entre duas placas condutoras paralelas, representadas no esquema a seguir, é 200 volts. Considerando as indicações do esquema, a
diferença de potencial entre os pontos P e P‚, em volts, é igual a
a) 40
b) 50
c) 110
d) 160
e) 200
17. (Uel) A diferença de potencial entre as duas placas condutoras paralelas indicadas no esquema é 500 V.
Dado:
carga do elétron = 1,6 × 10¢ª C
Quando um elétron é transportado de P a P‚, o trabalho realizado pelo campo elétrico é, em joules, igual a
a) 1,3 × 10£¡
b) 6,4 × 10£¡
c) 6,4 × 10¢¨
d) 8,0 × 10¢§
e) 8,0 × 10¢¦
18. (Ufmg) Observe a figura.
Nessa figura, duas placas paralelas estão carregadas com cargas de mesmo valor absoluto e de sinais contrários. Um elétron penetra entre essas placas com velocidade «
paralela às placas. Considerando que APENAS o campo elétrico atua sobre o elétron, a sua trajetória entre as placas será
a) um arco de circunferência.
b) um arco de parábola.
c) uma reta inclinada em relação às placas.
d) uma reta paralela às placas.
e) uma reta perpendicular às placas.
19. (Puccamp) O circuito a seguir representa uma bateria de 12V e três capacitores de capacitâncias C=40˜F e C‚=Cƒ=20˜F.
A carga elétrica armazenada no capacitor de 40˜F e a diferença de potencial nos terminais de um dos capacitores de 20˜F são, respectivamente,
a) 4,8 . 10¥ C e 6,0 V
b) 4,8 . 10¥ C e 3,0 V
c) 2,4 . 10¥ C e 6,0 V
d) 2,4 . 10¥ C e 3,0 V
e) 1,2 . 10¥ C e 12 V
20. (Pucmg) Um capacitor de placas planas e paralelas é totalmente carregado utilizando-se uma fonte de 12 volts em três situações diferentes. Na situação A, ele
permanece vazio. Em B, um dielétrico preenche metade do volume entre as placas e, em C, o mesmo dielétrico preenche todo o volume entre as placas.
Assim, com relação às cargas acumuladas, é CORRETO afirmar que:
a) as cargas em A, B e C terão o mesmo valor.
b) A terá a maior carga e C, a menor.
c) A terá a menor carga e C, a maior.
d) B terá a maior carga e A, a menor.
e) B terá a menor carga e C, a maior.
GABARITO
1. a) 2,5.10¥ N/C.
b) 5.10¨ C.
c) 4,5.10¥ V.
d) zero.
2. 16 × 10¤ V/m
3. 01 + 04 + 08 + 16 + 32 = 61
4. [E]
15 [A]
5. [D]
16. [C]
6. [C]
7. [C]
17. [C]
18. [B]
8. [C]
19. [A]
9. [B]
10. [C]
20. [C]
11. [C]
12. [E]
13. [D]
14. [B]