Tema de Física
Eletrostática – Força elétrica e campo elétrico
Prof. Alex S. Vieira
1) Se, após o contato e posterior separação, F2 é o
módulo da força coulombiana entre X e Y, podese afirmar corretamente que o quociente F1/F2
vale
a) 1/3.
b) ¾.
c) 4/3.
d) 3.
e) 4.
2) Uma esfera condutora de raio R, isolada, está
eletricamente carregada, com carga elétrica de
módulo Q.
Considere as afirmações abaixo, sobre o módulo E
do campo elétrico gerado por essa casca esférica
para pontos situados a diferentes distâncias d do
centro da casca.
(k = constante da lei de Coulomb)
II - O campo elétrico em qualquer ponto da
superfície externa do condutor é perpendicular à
superfície.
III - O campo elétrico em qualquer ponto do espaço
interior à casca é nulo.
Quais estão corretas?
a) apenas I
b) apenas II
c) apenas I e III
d) apenas II e III
e) I,II e III
4) As cargas elétricas +Q, -Q e +2Q estão dispostas
num círculo de raio R, conforme representado
na figura abaixo.
I – E = 0 para pontos situados no interior da casca
esférica, isto é, para pontos tais que d<R.
II – E=kQ/R² para pontos situados sobre a
superfície, isto é, para pontos tais que d=R.
III – E = kQ/d² para pontos externos, isto é, para
pontos tais que d>R.
Quais estão corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas I e II.
d) Apenas II e III.
e) I, II e III.
3) Considere uma casca condutora esférica
eletricamente carregada e em equilíbrio
eletrostático. A respeito dessa casca, são feitas
as seguintes afirmações.
I - A superfície externa desse condutor define uma
superfície equipotencial.
Com base nos dados da figura, é correto afirmar
que, o campo elétrico resultante no ponto situado
no centro círculo está representado pelo vetor
a) E1
b) E2
c) E3
d) E4
e) E5
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5) Na figura abaixo, está mostrada uma série de
quatro configurações de linhas de campo
elétrico.
Assinale a alternativa que preenche corretamente
as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que
aparecem.
Nas figuras ........ , as cargas são de mesmo sinal e,
nas figuras .......... , as cargas têm magnitudes
distintas.
a) 1 e 4 – 1 e 2
b) 1 e 4 – 2 e 3
c) 3 e 4 – 1 e 2
d) 3 e 4 – 2 e 3
e) 2 e 3 – 1 e 4
6) Uma pequena esfera de peso 6,0.10–3N e carga
elétrica 10,0.10–6C encontra-se suspensa
verticalmente por um fio de seda, isolante
elétrico e de massa desprezível. A esfera está no
interior de um campo elétrico uniforme de 300
N/C, orientado na vertical e para baixo.
Considerando que a carga elétrica da esfera é,
inicialmente, positiva e, posteriormente,
negativa, as forças de tração no fio são,
respectivamente,
a) 3,5.10–3 N e 1,0.10–3 N
b) 4,0.10–3 N e 2,0.10–3 N
c) 5,0.10–3 N e 2,5.10–3 N
d) 9,0.10–3 N e 3,0.10–3 N
e) 9,5.10–3 N e 4,0.10–3 N
7) Num determinado modelo para o átomo de
hidrogênio, o núcleo é constituído por um
próton de massa M e carga Q e um elétron de
massa me carga q movendo-se ao redor desse
núcleo numa órbita circular de raio re com
velocidade tangencial v. Nesse modelo, a força
elétrica entre o próton e o elétron é a força
centrípeta. Denotando por K a constante de
Coulomb para a força elétrica, o raio da órbita
do elétron é
a)
b)
c)
d)
e)
8) A figura abaixo representa duas cargas elétricas
puntiformes positivas, +q e +4q, mantidas fixas
em suas posições.
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b)
c)
d)
e)
Para que seja nula a força eletrostática resultante
sobre uma terceira carga puntiforme, esta deve ser
colocada no ponto
a) A.
b) B.
c) C.
d) D.
e) E.
9) Duas cargas elétricas, positivas, estão separadas
a uma distância d, no vácuo.
Dobrando-se a distância entre elas, a força de
interação de repulsão entre elas:
a) Ficará dividida por 2.
b) Ficará multiplicada por 2.
c) Ficará dividida por 4.
d) Ficará multiplicada por 4.
e) Não se alterará.
10) Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q1,
Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições
sobre uma linha reta, conforme indica a figura
abaixo.
Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida
por Q1 sobre Q2 é de 4,0x10-5N, qual é o módulo da
força elétrica resultante sobre Q2?
a) 4,0x10-5N.
b) 8,0x10-5N.
c) 1,2x10-4N.
d) 1,6x10-4N.
e) 2,0x10-4N.
q1=-q2.
q1xq2>0.
q1xq2<0.
q1>0, q2<0.
12) Duas cargas elétricas +q e -q estão fixas nos
pontos A e B, conforme a figura. Uma terceira
carga positiva Q é abandonada num ponto da
reta que liga AB.
Podemos afirmar que a carga Q:
a) Permanecerá em repouso se for colocado no
meio do segmento AB.
b) Mover-se-á para a direita se for colocada no
meio do segmento AB.
c) Mover-se-á para a direita se for colocada à
direita de B.
d) Mover-se-á para direita se for colocada à
esquerda de A.
e) Permanecerá em repouso em qualquer
ponto da reta AB.
13) Assinale
a
alternativa
que
preenche
corretamente as lacunas no fim do enunciado
que segue, na ordem em que aparecem. Três
esferas metálicas idênticas, A, B e C, são
montadas em suportes isolantes. A esfera A está
positivamente carregada com carga Q, enquanto
as esferas B e C estão eletricamente neutras.
Colocam-se as esferas B e C em contato uma
com a outra e, então, coloca-se a esfera A em
contato com a esfera B, conforme representado
na figura:
11) Se q1 e q2 forem duas cargas elétricas, para a
situação esquematizada, necessariamente, terse-á:
a) q1=q2.
Depois de assim permanecerem por alguns
instantes, as três esferas são simultaneamente
separadas. Considerando-se que o experimento foi
realizado no vácuo (k0 = 9 x 109N.m2/C2) e que a
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distância final (d) entre as esferas A e B é muito
maior que seu raio, a força eletrostática entre essas
duas esferas é ........ e de intensidade igual a ........ .
a) Repulsiva - koQ²/(9d²).
b) Atrativa – koQ²/(9d²).
c) Repulsiva – koQ²/(6d²).
d) Atrativa – koQ²/(4d²).
e) Repulsiva - koQ²/(4d²).
e) Em I, II e III.
16) As cargas elétricas +Q, -Q e +2Q estão dispostas
num círculo de raio R, conforme representado
na figura abaixo.
14) Duas cargas elétricas, A e B, sendo A de 2C e B
de -4C, encontram-se em um campo elétrico
uniforme. Qual das alternativas representa
corretamente as forças exercidas sobre as
cargas A e B pelo campo elétrico?
Com base nos dados da figura, é correto afirmar
que, o campo elétrico resultante no ponto situado
no centro círculo está representado pelo vetor:
a) E1.
b) E2.
c) E3.
d) E4.
e) E5.
15) A figura abaixo representa, em corte, três
objetos de formas geométricas diferentes, feitos
de material bom condutor, que se encontram
em repouso. Os objetos são ocos, totalmente
fechados, e suas cavidades internas se acham
vazias. A superfície de cada um dos objetos está
carregada com carga elétrica estática de mesmo
valor Q.
17) A figura abaixo representa duas placas
metálicas planas e paralelas, perpendiculares à
página, de dimensões muito maiores do que a
distância d que as separa. As placas estão
eletrizadas com cargas de mesmo módulo,
porém de sinais contrários.
Em quais desses objetos o campo elétrico é nulo em
qualquer ponto da cavidade interna?
a) Apenas em I.
b) Apenas em II.
c) Apenas em I e II.
d) Apenas em II e III.
Nessas condições, é correto afirmar que o campo
elétrico resultante é nulo:
a) apenas no ponto 1.
b) apenas no ponto 2.
c) apenas no ponto 3.
d) apenas nos pontos 1 e 3.
e) nos pontos 1, 2 e 3.
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18) Três cargas puntiformes, de cargas +2Q, +Q e 2Q, estão localizadas em três vértices de um
losango, do modo indicado na figura abaixo.
Sabendo-se que não existem outras cargas elétricas
presentes nas proximidades desse sistema, qual das
setas mostradas na figura representa melhor o
campo elétrico no ponto P, quarto vértice do
losango?
a) A seta 1.
b) A seta 2.
c) A seta 3.
d) A seta 4.
e) A seta 5.
INSTRUÇÃO: Responder à questão a seguir com
base na figura e na situação descrita a seguir.
A quantização da carga elétrica foi observada por
Milikan em 1909. Nas suas experiências, Milikan
mantinha pequenas gotas de óleo eletrizadas em
equilíbrio vertical entre duas placas paralelas
também eletrizadas, como mostra a figura abaixo.
Para conseguir isso, regulava a diferença de
potencial
entre
essas
placas
alterando,
consequentemente, a intensidade do campo elétrico
entre elas, de modo a equilibrar a força da
gravidade.
19) Suponha que, em uma das suas medidas, a gota
tivesse um peso de 2,4x10-13N e uma carga
elétrica positiva de 4,8x10-19C.
Desconsiderando os efeitos do ar existente entre as
placas, qual deveria ser a intensidade e o sentido do
campo elétrico entre elas para que a gota ficasse em
equilíbrio vertical?
a) 5,0x105N/C, para cima.
b) 5,0x104N/C, para cima.
c) 4,8x10-5N/C, para cima.
d) 2,0x10-5N/C, para baixo.
e) 2,0x10-6N/C, para baixo.
20) A figura abaixo representa um campo elétrico
uniforme E existente entre duas placas
extensas, planas e paralelas, no vácuo. Uma
partícula é lançada horizontalmente, com
velocidade de módulo constante, a partir do
ponto P situado a meia distância entre as placas.
As curvas 1, 2 e 3 indicam possíveis trajetórias
da partícula. Suponha que ela não sofra ação da
força gravitacional.
Com base nesses dados, assinale a alternativa que
preenche corretamente as lacunas do seguinte
enunciado.
A trajetória .......... indica que a partícula ......... .
a) 3 – está carregada negativamente.
b) 3 – está carregada positivamente.
c) 1 – está carregada positivamente.
d) 1 – não está carregada.
e) 2 – está carregada positivamente.
21) A figura (I) representa, em corte, uma esfera
maciça de raio R, contendo carga elétrica Q,
uniformemente distribuída em todo o seu
volume. Essa distribuição de carga produz no
ponto P1, a uma distância d do centro da esfera
maciça, um campo elétrico de intensidade E1. A
figura (II) representa, em corte, uma casca
esférica de raio 2R, contendo a mesma carga
elétrica Q, porém uniformemente distribuída
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sobre sua superfície. Essa distribuição de carga
produz no ponto P2, à mesma distância d do
centro da casca esférica, um campo elétrico de
intensidade E2.
Seleciona a alternativa que expressa corretamente a
relação entre as intensidades de campo elétrico E1
e E2.
a) E2 = 4E1.
b) E2 = 2E1.
c) E2 = E1.
d) E2 = E1/2.
e) E2 = E1/4d.
22) Duas pequenas esferas metálicas iguais, X e Y,
fixadas
sobre
bases
isolantes,
estão
eletricamente carregadas com cargas elétricas 6
C e –2 C, respectivamente. Quando separadas
por uma distância d uma da outra, as esferas
estão sujeitas a forças de atração coulombiana
de módulo F1.
As duas esferas são deslocadas pelas bases até
serem colocadas em contato. A seguir, elas são
novamente movidas pelas bases até retornarem à
mesma distância d uma da outra.
Se, após o contato e posterior separação das
esferas, F2 é o módulo da força coulombiana entre
X e Y, pode-se afirmar corretamente que o
quociente F1 / F2 vale:
a) 1/3
b) 3/4
c) 4/3
d) 3
e) 4
23) Três cargas puntiformes, de valores +2Q, +Q e –
2Q, estão localizadas em três vértices de um
losango, do modo indicado na figura abaixo.
Sabendo-se que não existem outras cargas elétricas
presentes nas proximidades desse sistema, qual das
setas mostradas na figura representa melhor o
campo elétrico no ponto P, quarto vértice do
losango?
a) A seta 1.
b) A seta 2.
c) A seta 3.
d) A seta 4.
e) A seta 5.
24) Duas cargas elétricas, A e B, sendo A de 2 C e B
de – 4 C, encontram-se em um campo elétrico
uniforme. Qual das alternativas representa
corretamente as forças exercidas sobre as
cargas A e B pelo campo elétrico?
a)
b)
c)
d)
e)
Instrução: as duas questões a seguir se referem ao
enunciado abaixo:
“Para um observador O, situado em um sistema de
referência inercial, o único campo existente no
interior de um tubo de vidro - dentro do qual foi
feito vácuo - é um campo elétrico uniforme cujo
valor permanece constante no tempo. Uma pequena
esfera metálica eletricamente carregada é
introduzida no tubo e o seu comportamento é
observado, a partir do instante em que ela é solta.”
25) As afirmações abaixo são feitas para o caso em
que a esfera, com relação ao observador O, é
solta com velocidade inicial nula.
I.
A esfera permanece imóvel.
II.
A esfera se move com velocidade constante.
III.
A esfera se move numa trajetória retilínea.
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IV.
A esfera se move com aceleração constante.
Quais estão corretas do ponto de vista do
observador O?
a) Apenas I
b) Apenas II
c) Apenas IV
d) Apenas II e III
e) Apenas III e IV
26) As afirmações abaixo são feitas para o caso em
que a esfera, com relação ao observador O, é
solta com velocidade inicial diferente de zero.
I.
A quantidade de movimento linear da esfera
permanece constante.
II.
A energia cinética da esfera permanece
constante.
III.
A força exercida sobre a esfera se mantém
constante.
Quais estão corretas do ponto de vista do
observador O?
a) Apenas II
b) Apenas III
c) Apenas I e II
d) Apenas I e III
e) I, II e III
27) A figura abaixo representa duas placas
metálicas planas e paralelas, perpendiculares à
página, de dimensões muito maiores do que a
distância d que as separa. As placas estão
eletrizadas com cargas de mesmo módulo,
porém de sinais contrários:
Nessas condições, é correto afirmar que o campo
elétrico resultante é nulo:
a) apenas no ponto 1;
b) apenas no ponto 2;
c) apenas no ponto 3;
d) apenas nos pontos 1 e 3;
e) nos pontos 1, 2 e 3;
28) Na figura, as linhas cheias verticais
representam as linhas de força de um campo
elétrico uniforme situado no plano da página.
Uma partícula carregada negativamente é
lançada do ponto P com velocidade Vo para a
direita, também no plano da página.
Qual das linhas tracejadas melhor representa a
trajetória seguida pela partícula a partir do ponto
de lançamento?
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
f)
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GABARITO
1) D
2) E
3) E
4) B
5) A
6) D
7) A
8) C
9) B
10) C
11) C
12) B
13) A
14) B
15) E
16) B
17) D
18) B
19) A
20) B
21) C
22) D
23) B
24) B
25) E
26) B
27) D
28) D
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