FÍSICA 3ª Série LISTA DE EXERCÍCIOS/ELETROSTÁTICA Data: 20/03/07

Transcrição

1 1. O campo elétrico de uma carga puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as direções e sentidos indicados pelas flechas na figura a seguir. O módulo do campo elétrico no ponto B vale 24V/m. O módulo do campo elétrico no ponto P da figura vale, em volt por metro: a) 3. b) 4. c) 3 2. d) 6. e) A figura a seguir mostra como estão distanciadas, entre si, duas cargas elétricas puntiformes, Q e 4Q, no vácuo. Pode-se afirmar que o módulo do campo elétrico (E) é NULO no ponto: a) A b) B c) C d) D e) E 3.A figura a seguir mostra duas cargas pontuais, Q 1 e Q 2. Elas estão fixas nas suas posições e a uma distância de 1,00 m entre si. No ponto P, que está a uma distância de 0,50m da carga Q 2, o campo elétrico é nulo. Sendo Q 2 =+1,0x10-7 C, o valor da carga Q 1 (em coulombs) é: a) -9,0 x 10-7 b) +9,0 x 10-7 c) +1,0 x 10-7 d) -1,0 x 10-7 e) -3,0 x Em dois vértices opostos de um quadrado de lado "a" estão fixas duas cargas puntiformes de valores Q e Q'. Essas cargas geram, em outro vértice P do quadrado, um campo elétrico E, cuja direção e sentido estão especificados na figura a seguir: Indique os sinais das cargas Q e Q' e calcule o valor da razão Q/Q'. 5.A massa da partícula alfa é quatro vezes a massa do próton, e sua carga é o dobro da carga do próton. Considere-se que uma partícula alfa e um próton são submetidos a influência Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 1/7

2 de um mesmo campo elétrico externo. Os módulos das acelerações causadas pelo campo elétrico externo na partícula alfa e no próton são, respectivamente, a(α) e a(p). A relação que essas acelerações satisfazem é: a) a(p) = a(α)/4 b) a(p) = a(α)/2 c) a(p) = a(α) d) a(p) = 2 a(α) e) a(p) = 4 a(α) 6.Uma partícula de massa m, carregada com carga elétrica q e presa a um fio leve e isolante de 5 cm de comprimento, encontra-se em equilíbrio, como mostra a figura, numa região onde existe um campo elétrico uniforme de intensidade E, cuja direção, no plano da figura, é perpendicular à do campo gravitacional de intensidade g. Sabendo que a partícula está afastada 3 cm da vertical, podemos dizer que a razão q/m é igual a a) (5/3)g/E. b) (4/3)g/E. c) (5/4)g/E. d) (3/4)g/E. e) (3/5)g/E. 7.Uma partícula tem massa m e carga elétrica q. Ela é projetada no plano xy, com velocidade v 0, ao longo do eixo x, a partir da origem (ver figura). Nessa região há um campo elétrico uniforme, na direção do eixo y, apontando de cima para baixo. A partícula sofre um desvio igual a h, indo atingir o ponto P, de coordenadas (L,h). a) Qual o sinal da carga elétrica da partícula? Justifique sua resposta. b) Qual o valor do módulo, E, do campo elétrico? Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 2/7

3 8.Entre as placas de um condensador tem-se o campo elétrico uniforme, de intensidade 1, V/m, ilustrado na figura, e as ações gravitacionais são desprezadas. Um corpúsculo eletrizado, de massa m = 1, g e carga q = + 2 µc, é abandonado do repouso no ponto B. Após um intervalo de..., o corpúsculo passa pelo ponto..., com velocidade.... A alternativa que contém as informações corretas para o preenchimento das lacunas na ordem de leitura é: a) 3, s; C; 60 m/s. b) 3, s; A; 60 m/s. c) 3, s; C; 60 m/s. d) 3, s; A; 60 m/s. e) 4, s; C; 85 m/s. 9.Uma partícula com carga q = 2 x 10-7 C se desloca do ponto A ao ponto B, que estão numa região em que existe um campo elétrico. Durante esse deslocamento, a força elétrica realiza um trabalho W = 4 x 10-3 J sobre a partícula. A diferença de potencial V B V A entre os dois pontos considerados vale, em V, a) -8 x b) 8 x c) - 2 x 10 4 d) 2 x 10 4 e) 0,5 x Uma partícula, com carga elétrica q= C, é liberada do repouso numa região onde existe um campo elétrico externo. Após se afastar alguns centímetros da posição inicial, a partícula já adquiriu uma energia cinética, dada por K= J. Sobre a diferença de potencial ( V=Vf-Vi), entre essas duas posições, podemos afirmar a) V = - 2 kv b) V = - 4 kv c) V = 0 d) V = + 4 kv e) V = + 2 KV 11.Três cargas puntiformes, q, no vácuo, de módulo igual a 2,7x10-10 C, estão situadas conforme indica a figura a seguir. Determine o potencial resultante, em volts, no ponto O da figura para d = 9,0 cm. Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 3/7

4 12.Numa experiência rudimentar para se medir a carga eletrostática de pequenas bolinhas de plástico carregadas positivamente, pendura-se a bolinha, cuja carga se quer medir, em um fio de seda de 5 cm de comprimento e massa desprezível. Aproxima-se, ao longo da vertical, uma outra bolinha com carga de valor conhecido Q = 10 nc, até que as duas ocupem a mesma linha horizontal, como mostra a figura. Sabendo-se que a distância medida da carga Q até o ponto de fixação do fio de seda é de 4 cm e que a massa da bolinha é de 0,4 g, o valor da carga desconhecida é de Dados: k = 9 10ª Nm 2 /C 2 g = 10 m/s 2 L = 5 cm d = 4 cm m = 0,4 g Q = 10 nc a) 30 nc b) 25 nc c) 32 nc d) 53 nc e) 44 Nc 13.Duas partículas de massas iguais e cargas, respectivamente, 2q e -q estão em repouso e separadas por uma distância 4x, conforme a figura. Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 4/7

5 Desprezando-se a ação do campo gravitacional, as partículas, após serem abandonadas, vão-se encontrar em: a) 0 b) x c) 2x d) 3x e) 4x 14.Um partícula eletrizada com carga q = 1 µc e massa 1 g é abandonada em repouso, no vácuo (k o = N.m 2 /C 2 ), num ponto A distante 1,0 m de outra carga Q = 25 µc, 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) Um corpúsculo de 0,2g eletrizado com carga de C varia sua velocidade de 20m/s para 80m/s ao ir do ponto A para o ponto B de um campo elétrico. A d.d.p. entre os pontos A e B desse campo elétrico é de: a) V b) V c) V d) V e) V 16.Duas cargas elétricas -Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82cm um do outro (ver figura). Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direta de B e situado sobre a reta que une as cargas, encontra-se um valor nulo. Se Q =3 q, qual o valor em centímetros da distância BC? Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 5/7

6 17.Uma partícula de 1,0g está eletrizada com carga 1,0 µc. Ao ser abandonada do repouso, no ponto A do campo elétrico da carga puntiforme Q, fica sujeita a uma força elétrica cujo trabalho por ela realizado, entre este ponto A e o ponto B, é igual ao trabalho realizado pelo seu próprio peso, durante sua queda num desnível de 40m. Sabendo-se que k o = N.m 2 /C 2 e que g=10m/s 2, podemos afirmar que o valor da carga Q é: a) 1,0 µc b) 2,0 µc c) 3,0 µc d) 4,0 µc e) 5,0 µc 18.A 40 cm de um corpúsculo eletrizado, coloca-se uma carga puntiforme de 2,0 µc. Nessa posição, a carga adquire energia potencial elétrica igual a 0,54 J. Considerando k o = Nm 2 /C 2, a carga elétrica do corpúsculo eletrizado é: a) 20 µc b) 12 µc c) 9 µc d) 6 µc e) 4 µc GABARITO: 1.d 2.b 3.a d 6.d 7. a) A aceleração da partícula é dada por a=(q/m)e. Da figura, vemos que a aceleração aponta no sentido contrário ao campo, portanto a carga da partícula é negativa. b) E = (2mv o 2 h)/(ql 2 ) 8.a 9. c Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 6/7

7 10.a volts 12.a 13.c 14.e 15.b cm 17.b 18. b Colégio I. L. Peretz - Moré(á) Taner 7/7