Universidade Federal do Espírito Santo
Centro de Ciências Exatas
Departamento de Física
FIS06580 – Física III
Prof. Anderson Coser Gaudio
Teste 1
Nome: ___________________________________ Assinatura: ____________________________ Matrícula UFES: _______________
Semestre: 2015/1
Curso: Física (B)
Turma: 01
Data: 30/03/2015
QUESTÕES
Questão 1. Três cargas elétricas pontuais, Q1, Q2 e Q3, colineares, estão posicionadas conforme o seguinte esquema:
Supondo-se que a carga elétrica 1 é negativa e que a força eletrostática resultante na carga elétrica 3 é nula, pode-se
afirmar que
A. (X) o sinal de Q2 é positivo e Q1 > Q2 Q1 deve ser maior do que Q2 por estar mais afastada da posição onde se
encontra a carga Q3.
B. ( ) o sinal de Q2 é negativo e Q1 > Q2
C. ( ) o sinal de Q2 é positivo e Q1  Q2
D. ( ) o sinal de Q2 é negativo e Q1  Q2
E. ( ) o sinal de Q2 é negativo e Q1 = Q2
Questão 2. A figura representa um dipolo elétrico cujas cargas têm módulos iguais a
q e estão presas nas extremidades de uma haste de massa desprezível e comprimento
a. Esta haste está fixa no ponto O num campo elétrico uniforme de módulo E.
Conclui-se, a partir dos dados que a força resultante sobre o dipolo é:
A. ( ) zero e ele não gira.
B. (X) zero e ele gira no sentido horário. A resultante dos torques que agem sobre
o dipolo é diferente de zero.
C. ( ) zero e ele gira no sentido anti-horário.
D. ( ) diferente de zero e ele gira no sentido horário.
E. ( ) diferente de zero e ele gira no sentido anti-horário.
Questão 3. Duas cargas elétricas de módulos iguais e sinais opostos, +Q e Q, estão colocadas nos
vértices A e B de um triângulo equilátero e originam no vértice C um vetor campo elétrico 𝐸⃗ .
Este campo fica melhor representado pelo vetor:
Questão 4. Duas esferas de raios R1 e R2 , com R1 > R2, são postas em contato
mediante a chave C, conforme a figura. Supondo que a esfera maior esteja
carregada negativamente e a menor neutra, pode-se afirmar que:
A. ( ) haverá passagem de cargas elétricas da esfera de raio R1 para a de raio R2
até que ambas apresentem a mesma carga.
B. ( ) a esfera de raio R2 se carregará positivamente, enquanto a esfera de raio
R1 se descarrega.
C. ( ) a esfera de raio R2 terá maior carga do que a esfera de raio R1 quando for atingido o equilíbrio eletrostático.
D. (X) haverá passagem de cargas elétricas da esfera de raio R1 para a de raio R2 até que ambas apresentem o mesmo
potencial elétrico.
E. ( ) o potencial da esfera de raio R1 será maior do que o potencial da esfera de raio R2 quando for atingido o
equilíbrio eletrostático.
Questão 5. Uma carga q distribui-se uniformemente na superfície de uma esfera condutora, isolada, de raio R. Assinale
a opção que apresenta a magnitude do campo elétrico e o potencial elétrico num ponto situado a uma distância r = R/3
do centro da esfera.
1 𝑞
1 3𝑞
A. ( ) E = 0 e U = 0
B. (X) E = 0 e 𝑈 =
C. ( ) E = 0 e 𝑈 =
D. ( ) E = 0 e 𝑈 =
1
𝑞𝑟
E. ( ) 𝐸 =
4𝜋𝜖0 𝑅 2
1
4𝜋𝜖0 𝑅
𝑟𝑞
4𝜋𝜖0 𝑅
eU=0
4𝜋𝜖0 𝑅 3
Questão 6. A figura mostra uma esfera de raio R no interior de uma casca esférica de raio
2R, ambas metálicas e interligadas por um fio condutor. Quando o sistema for carregado com
carga elétrica total Q, esta se distribuirá de modo que a carga da esfera interna seja:
A. ( ) 4Q/3
B. ( ) Q/2
C. ( ) Q/3
D. ( ) Q/5
E. (X) zero
Havendo conexão condutora entre as duas cascas esféricas, todo o excesso de carga irá
migrar para a superfície da casca mais externa.
Questão 7. Duas esferas condutoras isoladas têm raios R e 2R e estão afastadas por uma distância d, medida de centro a
centro. Inicialmente, a esfera maior tem um pequeno excesso de carga positiva +q e a menor está neutra. Encosta-se
uma esfera na outra e, em seguida, as duas são reconduzidas à posição inicial. Sobre este procedimento são feitas as
seguintes afirmações:
I.
F A força eletrostática entre as esferas é k(q2/4d2). O certo seria k(q-q) q/d2.
II. V A esfera menor tem carga +(1/3)q e a maior, +(2/3)q .
III. F O potencial elétrico na esfera maior é a metade do valor do potencial na esfera menor. Quando as esferas se
tocam, haverá transferência de cargas até que o potencial elétrico na superfície de cada uma seja o mesmo.
IV V Todo o excesso de carga da esfera menor está localizado na sua superfície. O mesmo ocorre com a esfera
maior.
V V O campo elétrico no interior da esfera menor é nulo. O mesmo ocorre com a esfera maior.
VI. F A diferença de potencial entre quaisquer dois pontos do interior da esfera maior é diferente de zero. Como
o potencial no interior de um condutor esférico carregado é constante, a diferença de potencial entre dois
pontos quaisquer em seu interior é zero.
Somente são corretas as afirmativas:
A. ( ) I, II e III
D. (X) II, IV e V
B. ( ) I, III e IV
E. ( ) I, II, III, IV e V
C. ( ) II, III e IV
Questão 8. Uma esfera de cobre de raio R está eletricamente carregada com
carga Q. O potencial V, em função do raio r onde r = 0 no centro da esfera,
está mostrado na figura. Considerando essa configuração, pode-se afirmar
que:
A.
o trabalho realizado para transportar uma carga de prova +q0, de r
= 0 até r = R/2 vale 2kQq0/R. O trabalho é nulo.
B. (X) o trabalho realizado para transportar uma carga –q0, sendo |q0| << |Q|, de r >> R até r = R , depende do raio da
esfera. Quanto maior for o raio da esfera, menor será o valor absoluto do trabalho a ser realizado.
C. ( ) enquanto a esfera estiver sendo carregada, seu potencial elétrico em função de r tem o mesmo comportamento
mostrado na figura. Durante o carregamento da esfera não existe equilíbrio eletrostático.
D. ( ) com as informações disponíveis não se pode calcular a densidade superficial de cargas da esfera. A densidade
superficial de cargas é Q/(4R2).
E. ( ) segundo a representação de Faraday, como V é constante no interior da esfera, as linhas de força do campo
elétrico são paralelas nessa região. Não há campo elétrico no interior da esfera. Portanto, não há linhas campo
também.
()
Questão 9. Considere as afirmativas abaixo.
I.
F A força entre duas cargas elétricas em equilíbrio eletrostático independe do meio onde essas cargas estão
imersas. A constante de Coulomb é dependente do meio onde as cargas estão.
II. V Dois bastões de alumínio, um neutro e outro carregado positivamente, são postos em contato e, em seguida,
afastados um do outro. Após o afastamento, o que estava neutro perdeu elétrons.
III. F Dois corpos de mesmo material, inicialmente neutros, são atritados. Ambos se eletrizam com carga de
mesmo sinal. Os corpos atritados são eletrizados com mesma quantidade de carga, porém de sinais contrários.
IV. V Numa superfície equipotencial, as linhas de força serão sempre perpendiculares a qualquer ponto da
superfície.
V. F Para uma esfera metálica carregada positivamente, o campo elétrico no seu interior é constante e maior que
zero. O campo elétrico no interior de um condutor esférico eletricamente carregado é nulo.
Das afirmações acima, pode-se concluir que
A. (X) II e IV estão corretas.
B. ( ) I, III e V estão corretas.
C. ( ) todas estão corretas.
D. ( ) todas estão incorretas.
E. ( ) I, II, IV e V estão corretas.
Questão 10. A figura abaixo mostra duas cargas elétricas de valor 9q e q , afastadas de uma distância 2d.
O campo elétrico resultante criado pelas cargas é nulo em
A. ( ) F
B. ( ) G
C. ( ) H
D. (X) I
E. ( ) J
Igualando-se os campos elétricos das cargas, teremos:
E9q  Eq
k 9q
 nd 
2

kq
 md 
2
, onde n e m são os múltiplos da distância d a partir das cargas 9q e q, respectivamente.
Resolvendo-se para n/m, teremos:
n
3
m
O ponto I é o único que satisfaz à condição de a distância até 9q ser 3x maior do que até –q.
Questão 11. Um objeto metálico carregado positivamente, com carga +Q, é
aproximado de um eletroscópio de folhas, que foi previamente carregado
negativamente com carga igual a Q.
I.
F À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas
vão se abrindo além do que já estavam. Com a aproximação de um
objeto carregado positivamente, as cargas negativas do eletroscópio
migrarão para sua parte superior. Isso reduzirá a repulsão entre as
folhas, aproximando-as.
II. F À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem
como estavam. Ver o comentário do Item I.
III. V Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as folhas devem necessariamente fechar-se. Isto
ocorrerá somente pelo fato de as quantidades de cargas positivas e negativas serem iguais.
Neste caso, pode-se afirmar que:
A. ( ) somente a afirmativa I é correta.
B. ( ) as afirmativas II e III são corretas.
C. ( ) afirmativas I e III são corretas.
D. (X) somente a afirmativa III é correta.
E. ( ) nenhuma das alternativas é correta.
Questão 12. Um dipolo elétrico é formado por duas cargas puntiformes +q e q separadas por uma distância d. Em
relação a esse sistema de duas cargas, é correto afirmar:
I.
F O módulo do campo elétrico no ponto médio que separa as duas cargas é nulo. O módulo do campo vale
2kq/(d/2)2.
II. V O potencial elétrico no ponto médio que separa as duas cargas é nulo. O potencial elétrico no ponto médio
do dipolo vale +kq/(d/2) para a carga positiva e kq/(d/2) para a negativa. Como são escalares, anulam-se.
III. V O plano perpendicular à linha que une as cargas e que passa pelo seu ponto médio é uma superfície
equipotencial.
IV. V Se uma pequena carga-teste positiva for colocada no ponto médio do dipolo, ela ficará sujeita a uma
aceleração. Isto é consequência de o campo elétrico ser diferente de zero nesse ponto.
V. F As linhas de força do campo elétrico saem da carga negativa e entram na carga positiva. Saem da carga
positiva para a negativa.
Somente são corretas as afirmativas:
A. ( ) I, II e III
D. ( ) I, II, III e IV
B. ( ) I, III e IV
E. ( ) I, II, III, IV e V
C. (X) II, III e IV
Gabarito:
A
B
C
D
E
1
X
2
3
4
X
5
6
7
X
8
9
X
10
11
X
X
12
X
X
X
X
X
X