FÍSICA - 2o ANO
MÓDULO 16
ELETROSTÁTICA —
REVISÃO GERAL —
PARTE 3
Fixação
1) Num ponto de um campo elétrico, o vetor campo elétrico tem direção horizontal, sentido
para direita e intensidade 104 N/C.
Determine a intensidade, a direção e o sentido da força elétrica que atua numa carga, nesse
ponto colocada, se ela vale:
a) – 2,5 μC;
b) 4,2 μC.
Fixação
2) Uma carga de intensidade 10-5 μC, ao ser colocada num ponto P de um campo elétrico, fica
sujeita à uma força de intensidade igual 3,5 .10-1N, vertical para cima.
Determine:
a) a intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico em P;
b) a intensidade, a direção e o sentido da força que atuaria sobre uma carga igual a -2,0μC,
se fosse colocada em P.
Fixação
F
3) Uma carga positiva de módulo 1,5μC encontra-se fixa no vácuo (k = 9 .109 N.m2/C2).
4
a) Determine o módulo do campo elétrico gerado por essa carga num ponto situado a 2 mm dela.
b) Quanto vale o campo num ponto situado a 2,0 cm dessa carga?
c) E num ponto situado a 40 cm?
I
I
I
I
Fixação
4) Duas cargas pontuais –q e +Q com |Q| > |q| estão dispostas como mostra a figura abaixo:
-q
+Q
Analise as opções a seguir:
I) o campo elétrico é nulo no ponto médio do segmento que une as duas cargas;
II) o potencial elétrico é nulo no ponto médio do segmento que une as duas cargas;
III) o campo elétrico tem chance de ser nulo à esquerda da carga –q;
IV) o potencial elétrico tem chance de ser nulo à direita da carga +Q.
Fixação
F
5) Uma carga pontual Q de 10μC é colocada em um ponto A do espaço vazio, a 2,0 cm desse6
ponto existe um ponto B. O meio é o vácuo, cuja constante eletrostática é igual a 9,0 .109 Nm2/C2.c
d
Determine:
a
a) o campo elétrico gerado por essa carga em B, em módulo, direção e sentido;
c
b) o potencial gerado por essa carga em B;
b
c) a energia potencial elétrica que uma carga de 5,0 μC adquire quando colocada em B.
Fixação
6) Os pontos de uma determinada região do espaço vazio estão sob a ação única de uma
carga positiva puntiforme. Sabe-se que num ponto A, distante 4,0 m da carga, a intensidade
do campo elétrico é igual a 1,8 .104 N/C.
a) Determine o valor da energia potencial elétrica que uma carga de 25μC adquire quando
colocada a 20 cm da carga anterior.
b) A intensidade do campo elétrico num ponto situado a 3,0 cm da carga. Dado: 9,0 .109 Nm2/C2.
Fixação
F
7) Uma carga puntiforme de 6,0μC é colocada num ponto Y de um campo elétrico gerado por8
uma partícula eletrizada com carga desconhecida, ficando sujeita a uma força de atração del
módulo 24 N. Sabe-se que o meio é o vácuo (9,0 .109 Nm2/C2.).
v
Determine:
a) a intensidade do campo elétrico no ponto Y;
b) a carga da partícula eletrizada, sabendo que o ponto Y está a 30 cm da mesma.
Fixação
8) Duas cargas, Q1 = Q2 = Q, positivas são colocadas nos vértices opostos de um quadrado de
lado L. Determine o valor e o sinal de uma carga q, que deve ser colocada num dos vértices
vazios do quadrado, para que o campo elétrico no quarto vértice se torne nulo.
Fixação
F
9) Uma carga puntiforme Q, positiva, está no vácuo e tem módulo 10μC. Sabe-se que a con-1
stante eletrostática do vácuo é 9 . 109 N.m2/C2. A 30 cm da carga existe o ponto A e, a 20 cmv
à direita da carga, existe o ponto B.
Determine:
a) Os potenciais elétricos em A e em B.
b) O trabalho realizado pela força elétrica sobre uma carga de 6μC ao ser deslocada de A para B.
c
c) Se o trabalho calculado no item anterior depende da trajetória seguida pela carga. Justifique
sua resposta.
Fixação
10) Um partícula eletrizada com carga q = 4,0μC e massa 4,0g é abandonada em repouso, no
vácuo (k0 = 9.109 N.m2 /C2), num ponto A distante 2,0 m de outra carga Q = 100μC, fixa.
Q = 100 µC
2,0 m
A
B
2,0 m
Desprezando-se as forças de atrito que por acaso possam existir, determine a velocidade
com que a carga chega ao ponto B.
Proposto
1) A diferença de potencial entre as duas placas condutoras paralelas indicadas no esquema
é 2000V.
Dado: carga do próton = 1,6 .10-19 C
+
{
0,5 cm
{
P2
0,5 cm
5,0 cm
P1
–
a) Determine o trabalho realizado pela força elétrica quando o próton se desloca de P1 para P2.
b) Esse trabalho é motor ou resistente? Justifique sua resposta.
Proposto
2) Uma partícula com uma quantidade de carga elétrica igual a 2,0 . 10–16 C penetra num campo
elétrico uniforme de intensidade igual a 4,0 . 104 N/C. Determine o módulo da força que age
sobre a partícula.
.
Proposto
3) Com relação às linhas de forças de um campo elétrico, podemos garantir que:
a) elas sempre se iniciam numa carga ou região negativa e sempre “morrem” numa carga ou
região positiva;
b) elas sempre irão se cruzar num ponto;
c) elas serão mais concentradas onde as cargas tiverem os menores valores;
d) elas sempre se iniciam numa carga ou região positiva e sempre “morrem” numa carga ou
região negativa.
Proposto
4) A figura abaixo representa as linhas de forças de um campo elétrico uniforme de intensidade igual a 1,8 N/C e uma carga q1, de massa 1 mg e carga 1μC nele colocada em repouso.
Determine:
•q1
a) O módulo, a direção e o sentido da força que age sobre q1.
b) A velocidade da carga q1 ao se deslocar de 0,1 m no sentido da força.
Proposto
5) Uma partícula carregada com carga positiva entra em um campo elétrico uniforme como
mostra a figura abaixo.
E
V0
q
Dentre os gráficos a seguir assinale o que melhor representa como varia a velocidade da
partícula em função do tempo.
a) v
b) v
c)v
t
t
d) v
t
e) v
t
t
Proposto
6) (PUC) Um eletrovolt (eV) é, por definição, a energia adquirida por um elétron quando acelerado, a partir do repouso, por uma diferença de potencial de 1,0 volt. Considerando a massa
do elétron igual a 9,0 .10-31 kg e sua carga igual a 1,6.10-19 C, qual o valor aproximado da velocidade de um elétron com energia de 1,0 e V?
a
Proposto
7) Uma placa condutora extensa e carregada positivamente produz um campo elétrico uniforme,
conforme mostrado na figura.
+
E
+
+
+
P
Q
R
+
+
+
+
+ x
x
x
Uma carga pontual positiva q = 2 μC, colocada no ponto P, sofre a ação de uma força elétrica F = 30 N. Se essa mesma carga for colocada nos pontos Q e R, sofrerá ação de forças
elétricas FQ e FR tais que:
a) FQ = FR = 30 N;
b) FQ = 15 N e FR = 10 N;
c) FQ = 60 N e FR = 90 N;
d) FQ = 15 N e FR = 90 N;
e) FQ = 60 N e FR = 10 N.
Proposto
8) Um próton penetra num campo elétrico uniforme com velocidade v perpendicular às linhas
de força, que são verticais e para baixo, conforme a figura.
Próton
V0
E
Desprezando-se as ações gravitacionais, pode-se dizer que a trajetória do próton será uma:
a) parábola desviada para cima;
-b) parábola desviada para baixo;
c) hipérbole desviada para cima;
d) hipérbole desviada para baixo.
Proposto
9) Com relação à figura a seguir, determine o ponto sobre a reta que une as duas cargas onde
o potencial elétrico é nulo.
d=1m
q
-4q
Proposto
10) Duas cargas elétricas -Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82cm um do
outro (ver figura).
-Q
+q
A
B
VC = 0
C
Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direita de B e situado sobre a reta que une
as cargas, encontra--se um valor nulo. Considerando |Q|=3|q|:
a) qual o valor em centímetros da distância BC?
b) mantendo a distância da figura e a resposta correta da letra a, qual deveria ser a relação
entre as cargas para que o vetor campo elétrico no ponto C seja nulo?
Proposto
11) (UFF) Em 1752, o norte-americano Benjamin Franklin, estudioso de fenômenos elétricos,
relacionou-os aos fenômenos atmosféricos, realizando a experiência descrita a seguir.
Durante uma tempestade, Franklin soltou uma pipa em cuja ponta de metal estava amarrada
à extremidade de um longo fio de seda; da outra extremidade do fio, próximo de Franklin, pendia
uma chave de metal. Ocorreu, então, o seguinte fenômeno: quando a pipa captou a eletricidade
atmosférica, o toque de Franklin na chave, com os nós dos dedos, produziu faíscas elétricas.
Esse fenômeno ocorre sempre que em um condutor:
a) as cargas se movimentam, dando origem a uma corrente elétrica constante na sua superfície;
b) as cargas se acumulam nas suas regiões pontiagudas, originando um campo elétrico muito
intenso e uma consequente fuga de cargas;
c) as cargas se distribuem uniformemente sobre sua superfície externa, fazendo com que em
pontos exteriores o campo elétrico seja igual ao gerado por uma carga pontual de mesmo valor;
d) as cargas positivas se afastam das negativas, dando origem a um campo elétrico no seu
interior;
e) as cargas se distribuem uniformemente sobre sua superfície externa, tornando nulo o campo
elétrico em seu interior.
Proposto
12) A figura representa, na convenção usual, a configuração de linhas de força associadas a
duas cargas puntiformes Q1 e Q2.
a
a
e
Q
Q
;
a) Q1 e Q2 são cargas negativas;
b) Q1 é positiva e Q2 é negativa;
c) Q1 e Q2 são cargas positivas;
d) Q1 é negativa e Q2 é positiva;
e) Q1 e Q2 são neutras.
o
1
2
Proposto
13) Entre duas placas metálicas horizontais existe uma região R em que o campo elétrico é
uniforme. A figura indica um corpúsculo de massa m e carga q sendo projetado com velocidade
v0 para o interior dessa região, sob ângulo θ de lançamento.
-
R
θ
q
+
V0
Devido à ação simultânea do campo elétrico e do campo gravitacional, enquanto o corpúsculo estiver na região R, sua aceleração vetorial:
a) varia de ponto para ponto;
b) tem vetor componente paralelo às placas;
c) nunca pode ser nula;
d) é sempre paralela a v;
e) independe do ângulo θ.
Proposto
14) Na configuração abaixo estão representadas as linhas de força e as superfícies equipotenciais de um campo elétrico uniforme de
intensidade igual a 2.102 V/m.
-
x
A
x
x
x
C
E
B
D
d
60 V
20 V
Considere as afirmativa abaixo:
I) a separação entre as superfícies equipotenciais vale 0,2 m;
II) o trabalho realizado pela força elétrica para
deslocar uma carga q = 6μC de A para C vale
24 .10-5 J;
III) o trabalho realizado pela força elétrica para
deslocar uma carga q = 6μC de A para B é
maior que o realizado de A para C;
IV) o trabalho realizado pela força elétrica para
deslocar qualquer carga elétrica de D para A
é nulo;
V) a energia potencial elétrica de uma carga
localizada no ponto C é maior que a da mesma
carga localizada no ponto B.
São corretas:
a) I, II, III e IV
b) I, II e IV
c) II, IV e V
d) I, II, III e V
e) III e V
Proposto
15) São dadas duas cargas elétricas pontuais +q e –q de mesmo módulo, situadas como mostra
a figura. Sabe-se que o potencial no ponto A vale 5 volts, considerando-se nulo o potencial no
infinito.
d
-q
d
0
d
+q
A
Determine o trabalho realizado pela força do campo, quando se desloca uma carga pontual
positiva de 1nC (10-9 coulomb):
a) do infinito até o ponto A;
b) do ponto A até o ponto O.