FísicaIII PROF.BENFICA [email protected] www.marcosbenfica.com LISTA4 PotencialElétrico 1) Boa parte do material dos anéis de Saturno está na forma de pequenos grãos de poeira com raios da ordem de 10-6 m. Esses grãos se encontram em uma região onde existe um gás ionizado rarefeito e podem acumular elétrons em excesso. Suponha que os grãos são esféricos, com um raio R = 1,0.10-6 m. Quantos elétrons um grão teria que recolher para adquirir um potencial de – 400 V na superfície? (Tome V = 0 no infinito). 2) A diferença de potencial elétrico entre a terra e uma nuvem de tempestade é 1,2.109 V. Qual é o módulo da variação da energia potencial elétrica de um elétron que se desloca da nuvem para a terra? Expresse a resposta em elétrons-volts. 3) Entre dois pontos do espaço existe uma diferença de potencial de 100V. Qual a variação de energia cinética sofrida por uma carga elétrica de 5,0.10-4 C que se desloca entre esses pontos? 4) Em uma região de campo elétrico uniforme de intensidade E = 2.104 V/m, uma carga elétrica q = 4.10-8 C é levada de um ponto A, onde VA = 200 V, para um ponto B, onde VB = 80 V. Qual o trabalho realizado pela força elétrica no deslocamento da carga entre A e B? Qual a distância entre A e B? 5) Uma superfície plana e infinita, positivamente carregada, origina um campo elétrico de módulo 6,0.107 N/C. Considere que os pontos B e C da figura são equidistantes da superfície carregada e, além disso, considere também que a distância entre os pontos A e B é de 3,0 m, e entre os pontos B e C é de 4,0 m. Determine ∆VAB, ∆VBC e ∆VAC. 6) Em uma região do espaço existe uma distribuição de cargas que causam um campo elétrico representando na figura através de suas linhas equipotenciais. O que acontece a um próton com velocidade nula se o colocarmos sobre a equipotencial de 300 V? 1 7) Na figura, estão representadas, no plano XY, linhas equipotenciais espaçadas entre si de 1 V. Calcule o trabalho realizado pela força elétrica para mover uma carga elétrica de 1 C de D até A. 8) Considere a Terra como uma esfera condutora, carregada uniformemente, cuja carga total é 6,0.10-6 C e a distância entre o centro da Terra e um ponto P na superfície da Lua é de aproximadamente 4.108 m. A constante eletrostática no vácuo é de aproximadamente 9 x 109 Nm2/C2. Qual a ordem de grandeza do potencial elétrico nesse ponto P, na superfície da Lua vale, em volts? 9) Calcule o potencial elétrico gerado por uma carga Q = 2 nC no ponto B. 10) Um próton movimenta-se em linha reta paralelamente às linhas de força de um campo elétrico uniforme, conforme mostrado na figura. Partindo do repouso no ponto 1 e somente sob ação da força elétrica, ele percorre uma distância de 0,6 m e passa pelo ponto 2. Entre os pontos 1 e 2 há uma diferença de potencial ∆V igual a 32 V. Considerando a massa do próton igual a 1,6.10-27 kg, qual a sua velocidade ao passar pelo ponto 2? 2 11) O gráfico mostra a dependência do potencial elétrico criado por uma carga pontual, no vácuo, em função da distância à carga. Determine o valor da carga elétrica. 3