LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE 1. (Pucrj 2013) Duas cargas pontuais q1 3,0 μC e q2 6,0 μC são colocadas a uma distância de 1,0 m entre si. Calcule a distância, em metros, entre a carga q 1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo. Considere kC = 9 109 Nm2/C2 a) 0,3 b) 0,4 c) 0,5 d) 0,6 e) 2,4 2. (Pucrj 2012) Um sistema eletrostático composto por 3 cargas Q1 = Q2 = +Q e Q3 = q é montado de forma a permanecer em equilíbrio, isto é, imóvel. Sabendo-se que a carga Q3 é colocada no ponto médio entre Q1 e Q2, calcule q. a) – 2 Q b) 4 Q c) – ¼ Q d) ½ Q e) – ½ Q 3. (Pucrj 2010) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d) por (2d)? a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa. b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva. c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva. d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva. e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa. 4. (Pucrj 2009) Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. Considerando a Constante de Coulomb k = 9 × 109 N m2/C2, podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é: Página 1 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE a) atrativa e tem módulo 3 ×109 N. b) atrativa e tem módulo 9 × 109 N. c) repulsiva e tem módulo 3 × 109 N. d) repulsiva e tem módulo 9 × 109 N. e) zero. 5. (Pucrj 2008) Duas esferas carregadas, afastadas de 1 m, se atraem com uma força de 720 N. Se uma esfera tem o dobro da carga da segunda, qual é a carga das duas esferas? (Considere k = 9 . 109 Nm2/C2) a) 1,0 . 10-4C e 2,0 . 10-4 C b) 2,0 . 10-4C e 4,0 . 10-4 C c) 3,0 . 10-4C e 6,0 . 10-4 C d) 4,0 . 10-4C e 8,0 . 10-4 C e) 5,0 . 10-4 C e 10,0 . 10-4 C 6. (Uerj 2004) Em processos físicos que produzem apenas elétrons, prótons e nêutrons, o número total de prótons e elétrons é sempre par. Esta afirmação expressa a lei de conservação de: a) massa b) energia c) momento d) carga elétrica 7. (Uerj 2000) Prótons e nêutrons são constituídos de partículas chamadas quarks: os quarks u e d. O próton é formado de 2 quarks do tipo u e 1 quark do tipo d, enquanto o nêutron é formado de 2 quarks do tipo d e 1 do tipo u. Se a carga elétrica do próton é igual a 1 unidade de carga e a do nêutron igual a zero, as cargas de u e d valem, respectivamente: a) 2/3 e 1/3 b) -2/3 e 1/3 c) -2/3 e -1/3 d) 2/3 e -1/3 Página 2 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE 8. (Uerj 2000) Duas partículas eletricamente carregadas estão separadas por uma distância r. O gráfico que melhor expressa a variação do módulo do força eletrostática F entre elas, em função de r, é: a) b) c) d) 9. (Pucrj 1999) Duas cargas iguais estão fixas em dois pontos A e B como mostra a figura. O ponto O é o ponto médio entre A e B. Uma terceira carga é colocada num ponto P bem próximo do ponto O. Pode-se afirmar que esta carga: a) é repelida para o ponto A, se for positiva. b) é atraída para o ponto A, se for negativa. Página 3 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE c) é atraída para o ponto O, se ela for positiva. d) é atraída para o ponto O, se for negativa. e) é repelida para o ponto B, se for positiva. 10. (Uerj 1999) Quando uma partícula carregada penetra com velocidade V0 numa região onde existe um campo elétrico uniforme E , ela descreve uma trajetória parabólica, expressa por y = Kx2. O píon negativo é uma partícula elementar com a mesma carga elétrica do elétron, mas sua massa é cerca de 280 vezes maior que a do elétron. O gráfico que melhor representa as trajetórias de um elétron e e de um píon negativo ð, que penetram com a mesma velocidade inicial na região de campo elétrico uniforme da figura, é: 11. (Pucmg 1999) Uma placa isolante bem comprida tem uma camada superficial de cargas positivas em uma face e outra camada de cargas negativas em outra face, como indicado na figura. Assim você conclui que sendo A e C pontos próximos à placa, a intensidade do campo elétrico: a) é maior em A. Página 4 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE b) é maior em B. c) é maior em C. d) é igual em todos os pontos. e) é nula em B. 12. (Uerj 1998) Os diagramas anteriores são as opções para as trajetórias de três feixes: de nêutrons (n), múons negativos μ e elétrons (e). Estes, a princípio, compunham um único feixe que penetrou em dada região, perpendicularmente a um campo elétrico constante ( E ). A massa do múon é cerca de 207 vezes maior que o do elétron e a carga de ambos é a mesma. Nessas circunstâncias, o diagrama que melhor representa as trajetórias dos feixes é o de número: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 13. (Uerj 1997) Uma esfera metálica, sustentada por uma haste isolante, encontra-se em equilíbrio eletrostático com uma pequena carga elétrica Q. Uma segunda esfera idêntica e inicialmente descarregada aproxima-se dela, até tocá-la, como indica a figura a seguir. Página 5 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE Após o contato, a carga elétrica adquirida pela segunda esfera é: a) Q 2 b) Q c) 2 Q d) nula 14. (Ufmg 1995) Um ponto P está situado à mesma distância de duas cargas, uma positiva e outra negativa, de mesmo módulo. A opção que representa corretamente a direção e o sentido do campo elétrico criado por essas cargas, no ponto P, é: 15. (Ufmg 1994) Observe a figura que representa um triângulo equilátero. 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 Página 6 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE Página 7 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE Gabarito: Resposta da questão 1: [B] Observe a figura abaixo. Para que o campo elétrico no ponto assinalado seja nulo, E1 E2 . Portanto: kq1 x 2 kq2 2 (1 x) 3 x 2 6 2 (1 x) 1 x 2 2 1 2x x2 2x2 x2 2x 1 x2 2x 1 0 2 2 2 4x1x(1) 2 8 2 2 2 x 2 1 0,4m 2 2 2 Resposta da questão 2: [C] O esquema ilustra a situação descrita. Página 8 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE Como Q1 e Q2 têm mesmo sinal, elas se repelem. Então, para que haja equilíbrio, Q2 deve ser atraída por Q3. Assim, Q3 tem sinal oposto ao de Q1 e Q3. Sendo F32 e F12 as respectivas intensidades das forças de Q3 sobre Q2 e de Q1 sobre Q3, para o equilíbrio de Q2 temos: k Q3 Q2 F32 F12 q d2 k Q31 Q2 2d2 k q d2 k Q 4d 2 q Q 4 1 Q. 4 Resposta da questão 3: [D] As figuras representam as duas situações. Na primeira situação, as forças são atrativas e têm intensidade: F k | Q || q | d2 . (I) Na segunda situação, as forças são repulsivas e têm intensidade: F’ = k | 4Q || 3q | 2d 2 12 k | Q || q | 2 4d =3 k | Q || q | d2 .(II) Comparando as expressões (I) e (II), concluímos que F’ = 3 F, e que as forças passam de atrativas para repulsivas. Resposta da questão 4: [D] Página 9 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE Resolução Depois do contato cada corpo terá carga de 1 5 = 3 C 2 F = k.q.Q/d2 = 9.109.3.3/32 = 9.109 N A força será repulsiva, pois os dois corpos apresentam a mesma natureza elétrica (são cargas positivas). Resposta da questão 5: [B] Resposta da questão 6: [D] Nos corpos neutros, sempre que houver um próton haverá um elétron. Portanto, eles aparecem aos pares. Resposta da questão 7: [D] Resposta da questão 8: [C] Resposta da questão 9: [C] Página 10 de 11 LISTA – ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE Resposta da questão 10: [A] Resposta da questão 11: [B] Resposta da questão 12: [A] Resposta da questão 13: [A] Resposta da questão 14: [D] Resposta da questão 15: [C] Página 11 de 11