FÍSICA
Prof. Bruno
LISTA 2 – FÍSICA 2 – CAMPO ELÉTRICO, POTENCIAL ELÉTRICO E TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA
CAMPO ELÉTRICO
1. Uma carga elétrica puntiforme com 4,0 µC, que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força
elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de:
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2. Uma carga de prova positiva q é colocada num ponto A, onde há um campo elétrico E, gerado por uma carga
Q positiva. Fica, então, sujeita a uma força F de intensidade 10 N. Sendo q =+50 µC, indique a opção que
fornece o valor correto do campo elétrico em A bem como as orientações dos E e F:
3. (UNESP) Na figura adiante, o ponto P está eqüidistante das cargas fixas + Q e - Q. Qual dos vetores indica a
direção e o sentido do campo elétrico em P, devido a essas cargas?
4. Devido ao campo elétrico gerado por uma carga Q, a carga q = +2.10
-2
F = 4.10 N. Determine o valor desse campo elétrico.
9
-5
fica submetida à força elétrica
19
5. Uma gotícula de água, com massa m = 0,80 × 10 kg eletrizada com carga q = 16 × 10
C está em equilíbrio
no interior de um capacitor de placas paralelas e horizontais; conforme o esquema a seguir.
Nestas circunstâncias, o valor do campo elétrico entre as placas é:
9
a) 5 × 10 N/C
10
b) 2 × 10
c) 12,8 × 10
11
d) 2 × 10
N/C
28
N/C
N/C
8
e) 5 × 10 N/C
1
6. (Upf 2014) Durante uma experiência em um laboratório de física, um balão (desses usados em festas de
aniversário) cheio de ar, de massa total m = 1 10 3 Kg carregado eletricamente com uma carga q negativa,
flutua em equilíbrio numa região do espaço onde existe um campo elétrico uniforme na direção vertical e no
sentido de cima para baixo. Desprezando-se o empuxo sobre o balão e considerando que a aceleração
2
gravitacional local é g = 10 m/s e que o valor do campo elétrico é de 50 N/C, pode-se afirmar que a carga
elétrica do balão é de:
a) 200 μC
b) 2 mC
c) 2 10
d) 5 mC
e) 5 μC
1
C
7. Uma carga pontual Q, positiva, gera no espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5m dela, o campo tem
6
9
intensidade E=7,2.10 N/C. Sendo o meio vácuo onde K0=9.10 unidades S. I., determine Q.
-4
a) 2,0 . 10 C
-4
b) 4,0 . 10 C
-6
c) 2,0 . 10 C
-6
d) 4,0 . 10 C
-2
e) 2,0 . 10 C
8. A intensidade do campo elétrico, num ponto situado a 3,0 mm de uma carga elétrica puntiforme Q = 2,7 µC no
9
vácuo (K = 9.10 N.m²/C²) é:
3
a) 2,7 . 10 N/C
3
b) 8,1 . 10 N/C
6
c) 2,7 . 10 N/C
6
d) 8,1 . 10 N/C
9
e) 2,7 . 10 N/C
9. (MACKENZIE) As cargas puntiformes q 1 = 20 μC e q 2 = 64 μC estão fixas no vácuo (k 0 = 9.10
9
N . m²/C²),
respectivamente nos pontos A e B. O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade de:
6
c) 4,0 . 10 N/C
6
d) 4,5 . 10 N/C
a) 3,0 . 10 N/C
b) 3,6 . 10 N/C
6
6
e) 5,4 . 10 N/C
6
10. (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 q1 e a posição, situada entre as cargas, onde o campo
9
2
2
elétrico é nulo. Considere KC = 9 10 Nm /C
a) 0,3
b) 0,4
c) 0,5
d) 0,6
e) 2,4
GABARITO
1. 3x105 N/C
2. C
3. C
4. 2.10³ N/C
5. A
6. A
7. A
8. E
9. B
10. B
2
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POTENCIAL ELÉTRICO E TRABALHO DA FORÇA ELÉTRICA
1.
(UNIFESP-2008) A figura representa a configuração de um campo elétrico gerado por duas partículas
carregadas, A e B.
Assinale a linha da tabela que apresenta as indicações corretas para as convenções gráficas que ainda não
estão apresentadas nessa figura (círculos A e B) e para explicar as que já estão apresentas (linhas
cheias e tracejadas)
2.
a)
No campo elétrico criado por uma carga Q puntiforme de 4 10
o potencial elétrico situado a 1m da carga Q.
b)
a energia potencial elétrica adquirida por uma carga elétrica puntiforme, cujo valor é 2 10
colocada no ponto P. O meio é o vácuo ( K
3.
a)
b)
c)
d)
6
C ,determine:
10
C , quando
9
9 10 N.m²/C² )
Calcule o potencial elétrico no ponto P. O raio do círculo é r = 0,5 m e, o valor das
9
2
2
cargas Q1 = Q2 = Q3 = 1 μC, Q4 = -2μC. k= 9.10 N.m /C
36.103 V
18.103 V
54.103 V
9.103 V
4.
Considere o campo elétrico gerado por duas cargas elétricas puntiformes +Q e –Q, fixas nos pontos A e B.
Seja M o ponto médio do segmento A e B. Determine o potencial elétrico resultante e a intensidade do campo
elétrico resultante no ponto M.
9
2
2
Dados: Q = 2 μC; k0 = 9.10 N.m /C ; d = 4 m
5.
Na figura abaixo representa-se um campo elétrico uniforme de intensidade E = 40 V/m.
Sendo A e B dois pontos dentro deste campo, distantes 40 cm um do outro, a diferença de potencial entre
ambos vale, em volts,
200
100
40
20
16
a)
b)
c)
d)
e)
6.
a)
b)
c)
d)
e)
A diferença de potencial entre as placas A e B, carregadas com
cargas de sinais contrários e distanciadas 20 cm, é de 200 V.
Abandonando junto à placa A uma carga positiva de 2 pC,
verifica-se que sobre ela atua uma força de módulo
-10
1.10 N
-12
1.10 N
-9
2.10 N
-6
2.10 N
-4
2.10 N
3
7.
(Fuvest 2015) A região entre duas placas metálicas, planas e
paralelas está esquematizada na figura. As linhas tracejadas
representam o campo elétrico uniforme existente entre as placas.
A distância entre as placas é 5 mm e a diferença de potencial
entre elas é 300 V. As coordenadas dos pontos A, B e C são
mostradas na figura. Determine
a) os módulos EA , EB e EC do campo elétrico nos pontos A, B e
C, respectivamente;
b) as diferenças de potencial VAB e VBC entre os pontos A e B e
entre os pontos B e C, respectivamente;
c) o trabalho τ realizado pela força elétrica sobre um elétron que se
desloca do ponto C ao ponto A.
8.
Uma carga elétrica positiva Q gera um campo elétrico a sua volta. Duas superfícies equipotenciais e o
percurso de uma carga elétrica q =2.10-6 C, que se desloca de A para B, estão representados na figura. O
trabalho realizado pelo campo elétrico de Q sobre a carga q nesse deslocamento vale, em joules,
9.
Uma carga elétrica igual a 20nC é deslocada do ponto cujo potencial é 70V, para outro cujo potencial é de
30V. Nessas condições, qual o trabalho realizado pela força elétrica do campo elétrico?
10. Com base no esquema acima, que representa a configuração das linhas de forças e das superfícies
2
equipotenciais de um campo elétrico uniforme de intensidade E = 5,0 . 10 V/m, determine:
a) A distância entre as superfícies equipotenciais S1 e S2.
-6
b) O trabalho da força elétrica que age em q = 2,0. 10 C para esta ser deslocada de A para B.
11. No campo de uma carga Q = 3µC são dados dois pontos A e B cujas distâncias são respectivamente dA = 0,3
m e dB = 0,9 m. O meio é o vácuo. Determine:
a) Os potencias elétricos entre A e B
b) O trabalho da força elétrica que atua numa carga de 5µC que se desloca de A para B.
12. (Epcar (Afa) 2012) A figura abaixo representa as linhas de força de um determinado campo elétrico.
4
Sendo VA ,
0
VA – VC
VB e VC os potenciais eletrostáticos em três pontos A, B e C, respectivamente, com
VB – VC, pode-se afirmar que a posição desses pontos é melhor representada na alternativa
a)
c)
b)
d)
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13. (Epcar (Afa) 2012) A figura ilustra um campo elétrico uniforme, de módulo E, que
atua na direção da diagonal BD de um quadrado de lado .
Se o potencial elétrico é nulo no vértice D, pode-se afirmar que a ddp entre o vértice A
e o ponto O, intersecção das diagonais do quadrado, é
a) nula
2
E
2
2E
E
b)
c)
d)
14.
(Ifsp 2011) Na figura a seguir, são representadas as linhas de força em uma região de um campo elétrico. A
partir dos pontos A, B, C, e D situados nesse campo, são feitas as seguintes afirmações:
I.
II.
III.
A intensidade do vetor campo elétrico no ponto B é maior que no ponto C.
O potencial elétrico no ponto D é menor que no ponto C.
Uma partícula carregada negativamente, abandonada no ponto B, se movimenta espontaneamente para
regiões de menor potencial elétrico.
IV. A energia potencial elétrica de uma partícula positiva diminui quando se movimenta de B para A.
É correto o que se afirma apenas em
a) I.
b) I e IV.
c) II e III.
d) II e IV.
e) I, II e III.
15. (Unifesp 2009) A presença de íons na atmosfera é responsável pela
existência de um campo elétrico dirigido e apontado para a Terra.
Próximo ao solo, longe de concentrações urbanas, num dia claro e
limpo, o campo elétrico é uniforme e perpendicular ao solo horizontal e
sua intensidade é de 120 V/m. A figura mostra as linhas de campo e
dois pontos dessa região, M e N. O ponto M está a 1,20 m do solo, e N
está no solo. A diferença de potencial entre os pontos M e N é:
a) 100 V.
c) 125 V.
e) 144 V.
b) 120 V.
d) 134 V.
GABARITO
1.
2.
3.
4.
5.
6.
E
a) 3,6 104 V b) 7,2 10
B
3
VM = 0
EM = 9.10 N/C
E
C
7. a) E
c) τ
6 104 V/m.
2,88 10
17
6
J
b) VAB
8. τ
4 10 6 J.
9. τ
8 10 7 J.
10. a) 10 cm b) τ
180 V. VBC
11. a) VA
12. C
13. A
14. B
15. E
0 V.
J.
5
1 10 4 J.
9x104 V. VB
3x104 V. b) 0,3 J