Campo Elétrico

Exercícios

 

01-(FUVEST-SP) Em um ponto do espaço:

I. Uma carga elétrica não sofre ação da força elétrica se o campo nesse local for nulo.

II. Pode existir campo elétrico sem que aí exista força elétrica.

III. Sempre que houver uma carga elétrica, esta sofrerá ação da força elétrica.  

Use: C (certo) ou E (errado).  

 a) CCC                       b) CEE                         c) ECE                          d) CCE                     e) EEE

 

02-(UFU-MG) A figura abaixo representa uma carga Q e um ponto P do seu campo elétrico, onde é colocada uma carga de prova

q. Analise as afirmativas abaixo, observando se elas representam corretamente o ponto de atuação e o sentido do vetor campo elétrico em P e da força que
 atua sobre q. São corretas:

a) todas as afirmações.      b) apenas I, II e III.      c) apenas II, III e IV.      d) apenas III e IV.      e) apenas I e III.

 

03-(FATEC-SP) Em um ponto P do espaço existe um campo elétrico $\vec{E}$ horizontal de intensidade E=5.104N/C, voltado para a direita.

a) Se uma carga de prova de 1,5μC, positiva, é colocada em P, qual será o valor da força elétrica que atua sobre ela?
b) Em que sentido a carga de prova tenderá a se mover, se for solta?
c) Responda às questões a e b supondo que a carga de prova seja negativa.

 

04-(UFB) De que maneira você consegue detectar a presença de um campo elétrico em uma determinada região do espaço?

 

05-(FATEC-SP) Uma carga q = 2,0.10-6 C é colocada num ponto M do espaço e fica sujeita a uma força elétrica F = 10N, para o

norte. Nesse ponto, calcule a intensidade e o sentido do campo elétrico.

 

06-(MACKENZIE-SP) Uma carga elétrica puntiforme com 4μC 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: Considere K=9.109N.m2/C2

a) 3,0.105N/C                      b) 2,4.105N/C                          c) 1,2.105N/C                      d) 4,0.10-6N/C                   e) 4,8.10-6N/C

 

07-(UFRGS-RS) O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P é igual a E. Dobrando-se a distância entre a carga e o ponto P, por meio do afastamento da carga, o módulo do vetor campo elétrico nesse ponto muda para:

a) E/4.                            b) E/2.                              c) 2E.                              d) 4E.                           e) 8E.

 

08-(UERJ-RJ) Duas cargas pontuais distam d uma da outra. Consideram-se os dois pontos M e N (ver figura). Tais que OM = ON. Qual das seguintes figuras representa corretamente o vetor campo elétrico em M e N?

 

09-(UFPI) Uma carga de prova q, colocada num ponto de um campo elétrico E=2,0.103N/C, sofre ação de uma força F=18.10-5N. O valor dessa carga, em coulombs, é de:

a) 9.10-8                 b) 20.10-8                   c) 36.10-8                   d) 9.10-2                  e) 36.10-2

 

10-(UCBA) Qual dos gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d até a carga elétrica puntiforme geradora?  

       

11- (UFB) Num ponto A de uma região, a intensidade do campo elétrico é E=5N/C, com direção e sentido indicados na figura.

Determine a intensidade, direção e sentido da força elétrica que atua sobre uma carga de prova de módulo │q│=3μC, colocada nesse ponto, considerando:

a) q>0

b) q<0

 

12-(FEI-SP) Considere a figura abaixo, onde  é o vetor campo elétrico resultante em A, gerado pelas cargas fixas Q1  e Q2 e  é a força elétrica na carga de prova q, colocada em A.

 

Dadas as alternativas abaixo, assinale a correta:

a) Q1 < 0, Q2 > 0 e q < 0      b) Q1 > 0, Q2 < 0 e q > 0      c) Q1 > 0, Q2 > 0 e q < 0      d) Q1 > 0, Q2 < 0 e q < 0      e) Q1 < 0, Q2 < 0 e q > 0

 

 

13-(PUC-MG) A figura representa duas cargas elétricas fixas, positivas, sendo  q1>q2.

Os vetores campo elétrico, devidos às duas cargas, no ponto médio M da distância entre elas, estão mais bem representados em:

 

14-(UFMG-MG) 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-(MACKENZIE –SP) Considere a figura abaixo:

As duas cargas elétricas puntiformes Q1e Q2 estão fixas, no vácuo, onde Ko= 9,0 . 109N.m2C2, respectivamente, sobre pontos A e B. O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade:

 a) zero                b) 4,0.05N/C            c) 5,0.05N/C          d) 9,0.05N/C            d) 9,0.05N/C          e) 1,8.06N/C

 

16-(UCSal-BA) Os pontos assinalados na figura abaixo estão igualmente espaçados:

O vetor campo elétrico resultante, criado por Q e –4Q, localizados nos pontos 7 e 4 indicados na figura, é nulo no ponto:

a) 10                             b) 8                               c) 6                                  d) 5                               e) 1

 

17-(UNESP-SP) 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?

 

18-(CESGRANRIO-RJ) Quatro cargas elétricas, três positivas e uma negativa, estão colocadas nos vértices de um quadrado,

como mostra a figura.

 

 

19-(UFB) A figura a seguir mostra dois pontos P e N, e os respectivos vetores campo elétrico numa região onde o campo elétrico foi criado por uma única carga puntiforme fixa Q.

Baseado na figura de escala E=2.103N/C:

a) Localize a carga Q, que origina o campo, e determine seu sinal.

b) Determine a intensidade, direção e sentido da força elétrica que atua sobre uma carga de prova q=3μC colocada no ponto M.

 

 20-(UERJ-RJ) Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e com sinais opostos, encontram-se em dois dos vértices de um triângulo eqüilátero. No ponto médio entre esses dois vértices, o módulo do campo elétrico resultante devido às duas cargas vale E. Qual o valor do módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo?

a) E/2                             b) E/3                                c) E/4                            d) E/6                             e) E/8

 

21-(FUVEST-SP) Uma pequena esfera, com carga elétrica positiva Q = 1,5 × 10-9C, está a uma altura D = 0,05 m acima da superfície de uma grande placa condutora, ligada à Terra, induzindo sobre essa superfície cargas negativas, como na figura 1. O conjunto dessas cargas estabelece um campo elétrico que é idêntico, apenas na parte do espaço acima da placa, ao campo gerado por uma carga +Q e uma carga -Q, como se fosse uma "imagem" de Q que estivesse colocada na posição representada na figura 2.

a) Determine a intensidade da força F, em N, que age sobre a carga +Q, devida às cargas induzidas na placa.

b) Determine a intensidade do campo elétrico Eo, em V/m, que as cargas negativas induzidas na placa criam no ponto onde se encontra a carga +Q.

c) Represente, no diagrama da figura 3, no ponto A, os vetores campo elétrico E+ e E-, causados, respectivamente, pela carga +Q e pelas cargas induzidas na placa, bem como o campo resultante, EA . O ponto A está a uma distância D do ponto O da figura e muito próximo à placa, mas acima dela.

d) Determine a intensidade do campo elétrico resultante EA, em V/m, no ponto A.

 

22-(PUC-SP) Três cargas estão colocadas no vértice de um triângulo eqüilátero, como mostra a figura.

O vetor campo elétrico resultante criado pelas cargas no ponto P é mais bem representado por:

 

23-(FUVEST-SP) Duas pequenas esferas, com cargas elétricas iguais ligadas por uma barra isolante, são inicialmente colocadas como descrito na situação I. Em seguida, aproxima-se uma das esferas de P, reduzindo-se à metade sua distância até esse ponto, ao mesmo tempo em que se duplica a distância entre a outra esfera e P, como na situação II. O campo elétrico em P, no plano que contém o centro das duas esferas, possui, nas duas situações indicadas:


a) mesma direção e intensidade.     b) direções diferentes e mesma intensidade.    c) mesma direção e maior intensidade em I.
d) direções diferentes e maior intensidade em I.      e) direções diferentes e maior intensidade em II.

 

24-(PUC-SP) Caracterize o campo elétrico capaz de equilibrar no ar, próximo ao solo, uma gota de óleo de 4.10-10g de massa

e carga q = +10 e (e = 1,6.10-19 C). (g = 10m/s2)

 

25-(UFPE) Três cargas pontuais de valor Q = 10-6 C foram posicionadas sobre uma circunferência de raio igual a 1 cm formando

um triângulo equilátero, conforme indica a figura. Determine o módulo do campo elétrico no centro da circunferência, em N/C.

 

 26-(PUC-RJ) Duas esferas metálicas contendo as cargas Q e 2Q estão separadas pela distância de 1,0 m. Podemos dizer que, a meia distância entre as esferas, o campo elétrico gerado por:

a) ambas as esferas é igual.                                                           b) uma esfera é 1/2 do campo gerado pela outra esfera.

c) uma esfera é 1/3 do campo gerado pela outra esfera.               d) uma esfera é 1/4 do campo gerado pela outra esfera.

e) ambas as esferas é igual a zero.

 

27-(UFRS-RS) Três cargas puntiformes, de valores +2Q, +Q e -2Q estão localizadas em três vértices de um losango, do modo

indicado na figura a seguir.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.

 

28-(UEPG) Uma carga elétrica puntiforme Q gera um campo elétrico numa determinada região do espaço. Considerando um ponto P a uma distância r da carga Q, assinale o que for correto.

(01) A intensidade do vetor força elétrica que age sobre a carga de prova qo é inversamente proporcional à intensidade do vetor campo elétrico.

(02) O sentido do vetor campo elétrico é o do vetor força elétrica que age sobre a carga de prova qo, colocada no ponto P, se qo>0..

(04) A intensidade do vetor campo elétrico é inversamente proporcional ao quadrado da distância r.

(08) O campo elétrico será nulo no ponto P se a carga de prova qo tiver sinal contrário ao da carga Q.

(16) Se o sentido do vetor campo elétrico for de afastamento da carga Q, então a carga de prova qo tem sinal contrário ao da carga Q.

 

29-(UFRJ-RJ) Duas cargas puntiformes q1 = 2,0.10-6 C e q2 = 1,0.10-6 C estão fixas num plano nas posições dadas pelas coordenadas cartesianas indicadas a seguir. Considere K = 9,0.109 NC-2 m2.

Calcule o vetor campo elétrico na posição A indicada na figura, explicitando seu módulo, sua direção e seu sentido.

 

30-(FUVEST-SP) Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. Sobre o plano, estão fixados 4 pequenos discos com cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras representam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de cima. Das configurações a seguir, a única compatível com a trajetória retilínea do objeto é

 

31-(FUVEST-SP) O diagrama da figura seguinte representa a intensidade do campo elétrico gerado por uma carga puntiforme fixa no vácuo, em função da distância d à carga. (Considere K=9,0.109 N.m2C2)

a) Calcule o valor da carga Q que origina o campo.
b) Determine a intensidade do campo elétrico em um ponto que dista 30cm da carga fixa.

 

32-(UEFS-BA) Suponha que uma partícula eletricamente carregada seja colocada em repouso numa região do espaço onde há um

 campo elétrico uniforme e onde o campo gravitacional é desprezível. Essa partícula vai:

a) permanecer em repouso                    b) adquirir uma velocidade constante                    c) adquirir uma aceleração constante
d) adquirir um movimento circular       e) adquirir um movimento parabólico.

 

33-(UFPEL-RS) O positron e a anti-particula do elétron, possuem a mesma massa porem com carga elétrica positiva +e. Sob a ação  de um campo elétrico uniforme o positron sofre uma aceleração cujo modulo  é a.

Ao quadruplicarmos a intensidade do campo elétrico, o positron sofrerá uma aceleração cujo módulo vale

a) a/2                    b) a                    c) a/4                    d)  4a                    e) 3a

 

34-(MACKENZIESP)Umcorpúsculodotadodecargaelétricanegativaéabandonado,apartirdorepouso,nointeriordeumcampoelétrico uniforme, geradoporduasplacasmetálicas,paralelasentresiecarregadascomcargasiguaisedesinaisdiferentes.Omovimento adquirido por essecorpúsculo,emrelaçãoàsplacas,é:

a) retilíneoeuniforme.          b) retilíneouniformementeretardado.            c) retilíneouniformementeacelerado.

d) circularuniforme.             e) aceleradocomtrajetóriaparabólica.

 

35-(MACKENZIE-SP) Existe um campo elétrico $\vec{E}$ apontando para baixo, na atmosfera terrestre, com uma intensidade média de

100 N/C. Deseja-se fazer flutuar nesse campo uma esfera de enxofre de 0,5 kg. Que carga (módulo e sinal) precisa ter a esfera? (g=10m/s2).

 

36-(UFV-MG) Em um campo elétrico variável e orientado para baixo, faz-se incidir um elétron, segundo um ângulo de 60o com a

horizontal. Desprezando a ação da gravidade, pode-se afirmar que a força elétrica que atua no elétron:

a) faz um ângulo de 0o com a horizontal.                                         b) tem a direção e o sentido do campo elétrico

c) faz um ângulo de 90o com a horizontal                                        d) é perpendicular ao vetor velocidade do elétron

e) tem a direção e o sentido da velocidade do elétron.

 

 37-(UFG-GO) Os materiais de uma forma geral são constituídos por cargas elétricas, podendo estar neutros ou carregados

positiva ou negativamente. Em relação ao comportamento desses materiais, do ponto de vista eletrostático, é correto afirmar-se que:

01. um corpo eletricamente neutro, suspenso por um fio isolante, é repelido quando aproximamos um bastão carregado positivamente;

02. uma carga Q cria um campo elétrico no espaço em torno dela, e esse campo é o responsável pelo aparecimento de força elétrica em outras cargas, colocadas no espaço ao seu redor;

04. a carga elétrica em uma casca condutora esférica se distribui na superfície interna desta, anulando o campo elétrico nas vizinhanças da superfície externa;

08. a força eletrostática que uma carga q1, exerce sobre uma carga q2 é diretamente proporcional à distância que separa seus centros.

 

38-(UFF- RJ) Entre duas placas metálicas, paralelas e distantes L uma da outra, há um campo elétrico uniforme , conforme

mostrado na figura. Através de dois pequenos furos, uma carga positiva atravessa o sistema, tendo velocidade inicial Vo.

Assinale qual das opções a seguir melhor representa a variação da velocidade da carga em função de sua posição ao longo do eixo x.  

39-(UFMG-MG). Na figura, um elétron desloca-se na direção x, com velocidade inicial . Entre os pontos x1 e x2 , existe um campo elétrico uniforme, cujas linhas de força também estão representadas na figura.

Despreze o peso do elétron nessa situação. Considerando a situação descrita, assinale a alternativa cujo gráfico melhor descreve o módulo da velocidade do elétron em função de sua posição x

 

40-(FUVEST-SP) Uma fonte F emite partículas (elétrons, prótons e nêutrons) que são lançadas no interior de uma região onde existe

um  campo elétrico uniforme. As partículas penetram perpendicularmente às linhas de força do campo. Três partículas emitidas atingem o anteparo A nos pontos P, Q e R. Podemos afirmar que essas partículas eram, respectivamente:

a) elétron, nêutron, próton           b) próton, nêutron, elétron            c) elétron, próton, próton            d) nêutron, elétron, elétron

e) nêutron, próton, próton  

 

41-(UFMG-MG) A figura mostra, esquematicamente, as partes principais de uma impressora a jato de tinta.

Durante o processo de impressão, um campo elétrico é aplicado de modo a desviar as gotas eletrizadas. Dessa maneira, as gotas incidem exatamente no lugar programado da folha de papel onde se formará, por exemplo, parte de uma letra. Considere que as gotas são eletrizadas negativamente. Para que elas atinjam o ponto P da figura, o vetor campo elétrico entre as placas defletoras é melhor representado por:

 

42-(UNICAMP-SP) Um elétron é acelerado, a partir do repouso, ao longo de 8,8 mm, por um campo elétrico constante e uniforme de módulo E = 1,0.105 V/m. Sabendo-se que a razão carga/massa do elétron vale e/m = 1,76.1011 C/kg, calcule:

a) a aceleração do elétron.

b) a velocidade final do elétron.

c) Ao abandonar o campo elétrico, o elétron penetra perpendicularmente a um campo magnético constante e uniforme de módulo B = 1,0 × 10-2 T. Qual o raio da órbita descrita pelo elétron?

 

43-(UNESP-SP) Um dispositivo para medir a carga elétrica de uma gota de óleo é constituído de um capacitor polarizado no

interior de um recipiente convenientemente vedado, como ilustrado na figura. A gota de óleo, com massa m, é abandonada a partir do repouso no interior do capacitor, onde existe um campo elétrico uniforme E. Sob ação da gravidade e do campo elétrico, a gota inicia um movimento de queda com aceleração 0,2 g, onde g é a aceleração da gravidade. O valor absoluto (módulo) da carga pode ser calculado através da expressão

a) Q = 0,8 mg/E.             b) Q = 1,2 E/mg.                  c) Q = 1,2 m/gE.               d) Q = 1,2 mg/E.               e) Q = 0,8 E/mg.

 

44-(PUC-MG) No início do século XX (1910), o cientista norte-americano ROBERT MILLIKAN conseguiu determinar o valor da carga elétrica do ELÉTRON como q = -1,6.10-19C. Para isso colocou gotículas de óleo eletrizadas dentro de um campo elétrico vertical, formado por duas placas eletricamente carregadas, semelhantes a um capacitor de placas planas e paralelas, ligadas a uma fonte de tensão conforme ilustração a seguir (g = 10 m/s2).

 Admitindo que cada gotícula tenha uma massa de 1,6.10-25 kg, assinale o valor do campo elétrico necessário para equilibrar cada gota, considerando que ela tenha a sobra de um único ELÉTRON (carga elementar).

a) 1,6.103 N/C                      b) 1,0.105 N/C                  c) 2,0.105N/C                     d) 2,6.103N/C

 

45-(FUVEST-SP) Uma partícula de carga q > 0 e massa m, com velocidade vo > 0, penetra numa região do espaço, entre x = 0 e x = a, em que existe apenas um campo elétrico uniforme, E > 0 (ver figura). O campo é nulo para x < 0 e x > a. Despreze as ações

gravitacionais.

a) Qual a aceleração entre x = 0 e x = a?
b) Qual a velocidade para x > a?

 

46-(UNICAMP-SP) Considere uma esfera de massa m e carga q pendurada no teto e sob a ação da gravidade e do campo elétrico

E como indicado na figura.

a) Qual é o sinal da carga q? Justifique sua resposta.
b) Qual é o valor do ângulo θ no equilíbrio?


47-(FUVEST-SP) Um certo relógio de pêndulo consiste em uma pequena bola, de massa M = 0,1 kg, que oscila presa a um fio. O intervalo de tempo que a bolinha leva para, partindo da posição A, retornar a essa mesma posição é seu período To, que é igual a

2 s. Neste relógio, o ponteiro dos minutos completa uma volta (1 h) a cada 1800 oscilações completas do pêndulo. Estando o relógio em uma região em que atua um campo elétrico E, constante e homogêneo, e a bola carregada com carga elétrica Q, seu período será alterado, passando a TQ. Considere a situação em que a bolinha esteja carregada com carga Q = 3.10-5 C, em presença de um campo elétrico cujo módulo E = 1.105 V/m.

Então, determine:

a) a intensidade da força efetiva Fe, em N, que age sobre a bola carregada.
b) a razão R = TQ/To entre os períodos do pêndulo, quando a bola está carregada e quando não tem carga.
c) a hora que o relógio estará indicando, quando forem de fato 3 h da tarde, para a situação em que o campo elétrico tiver passado a atuar a partir do meio-dia.

 

48-(UFMS-MS) O vento desloca uma nuvem, carregada, com velocidade V constante e horizontal, próximo da superfície da Terra (veja a figura). A nuvem está carregada negativamente com uma distribuição de cargas uniforme. Suponha que, devido à evaporação de água, moléculas de água estejam flutuando próximo à superfície da Terra. Como o centro de cargas positivas dos dois átomos de hidrogênio não coincide com o centro de cargas negativas do átomo de oxigênio que constituem cada molécula d'água, podemos considerar cada molécula d'água como um dipolo elétrico com cargas + 2e e - 2e, onde e é a carga do elétron. Esses dipolos estão inicialmente em repouso, e com orientações aleatórias. Considere sempre uniformes os campos gravitacional, produzido pela Terra, e elétrico, produzido pela nuvem. Com relação aos fenômenos físicos que ocorrerão, quando a nuvem passar sobre os dipolos, assinale a alternativa correta.

a) O vetor que representa o campo elétrico produzido pela nuvem, possuirá sentido da nuvem para a superfície da terra.

b) Os dipolos serão alinhados pelo campo elétrico, atraídos e arrastados até a nuvem.

c) A força elétrica resultante em cada dipolo será nula.

d) Durante o alinhamento dos dipolos, a força elétrica não realiza trabalho nos dipolos.

e) Os dipolos ficarão alinhados predominantemente na direção horizontal.

 

 49-(UEL-PR-09) Revistas de divulgação científica ajudam a população, de um modo geral, a se aproximar dos conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes alguns conceitos básicos precisam ser compreendidos para o entendimento das informações. Nesse texto, estão explicitados dois importantes conceitos elementares para a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico e o de corrente elétrica.

Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo elétrico.

a) O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.

b) As linhas de força do campo elétrico convergem para a carga positiva e divergem da carga negativa.

c) O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica.

d) A intensidade do campo elétrico no interior de qualquer superfície condutora fechada depende da geometria desta superfície.

e) O sentido do campo elétrico independe do sinal da carga Q, geradora do campo.

 

50-(UFC-CE-09) Uma partícula de massa m e carga positiva q, com velocidade horizontal  (módulo v), penetra numa região de comprimento L (paralelo à velocidade inicial da partícula), na qual existe um campo elétrico vertical  (constante), conforme a figura a seguir. A aceleração da gravidade local é (de módulo g, direção vertical e sentido para baixo).

Na região onde o campo elétrico é não-nulo (entre as linhas verticais tracejadas na figura abaixo), a força elétrica tem módulo maior que a força peso. Determine o módulo do campo elétrico para o qual a partícula apresenta o máximo alcance ao longo da linha horizontal localizada na altura em que ela deixa a região do campo elétrico. Despreze quaisquer efeitos de dissipação de energia (resistência do ar, atrito etc.).

 

51-(UNICAMP-SP-09) O fato de os núcleos atômicos serem formados por prótons e nêutrons suscita a questão da coesão

nuclear, uma vez que os prótons, que têm carga positiva q = 1,6.10-19 C , se repelem através da força eletrostática. Em 1935, H. Yukawa propôs uma teoria para a força nuclear forte, que age a curtas distâncias e mantém os núcleos coesos.

a) Considere que o módulo da força nuclear forte entre dois prótons FN é igual a vinte vezes o módulo da força eletrostática entre eles FE , ou seja, FN = 20 FE. O módulo da força eletrostática entre dois prótons separados por uma distância d é dado por FE = K(q2/d2), onde K = 9,0.109Nm2/C2. Obtenha o módulo da força nuclear forte FN entre os dois prótons, quando separados por uma distância = 1,6.10-15 m, que é uma distância típica entre prótons no núcleo.

b) As forças nucleares são muito maiores que as forças que aceleram as partículas em grandes aceleradores como o LHC. Num

 primeiro estágio de acelerador, partículas carregadas deslocam-se sob a ação de um campo elétrico aplicado na direção do movimento. Sabendo que um campo elétrico de módulo E = 2,0.105 N/C age sobre um próton num acelerador, calcule a força eletrostática que atua no próton.

 

52-(FUVEST-SP-09) Uma barra isolante possui quatro encaixes, nos quais são colocadas cargas elétricas de mesmo módulo, sendo as positivas nos encaixes claros e as negativas nos encaixes escuros. A certa distância da barra, a direção do campo elétrico está indicada na figura 1. Uma armação foi construída com quatro dessas barras, formando um quadrado, como representado na figura 2. Se uma carga positiva for colocada no centro P da armação, a força elétrica que agirá sobre a carga terá sua direção e sentido indicados por:

Desconsidere eventuais efeitos de cargas induzidas.

 

 

 

53-(FUVEST-SP-09) Um campo elétrico uniforme, de módulo E, criado entre duas grandes placas paralelas carregadas, P1 e P2, é utilizado para estimar a carga presente em pequenas esferas. As esferas são fixadas na extremidade de uma haste isolante, rígida e muito leve, que pode girar em torno do ponto O. Quando uma pequena esfera A, de massa M = 0,015 kg e carga Q, é fixada na haste, e sendo E igual a 500 kV/m, a esfera assume uma posição de equilíbrio, tal que a haste forma com a vertical um ângulo

θ = 45°. Para essa situação:

a) Represente a força gravitacional P e a força elétrica Fe que atuam na esfera A, quando ela está em equilíbrio sob ação do campo elétrico. Determine os módulos dessas forças, em newtons.

b) Estime a carga Q, em coulombs, presente na esfera.

c) Se a esfera se desprender da haste, represente, na figura 2, a trajetória que ela iria percorrer, indicando-a pela letra T.

 

54-(ITA-SP-09)  Uma partícula carregada negativamente está se movendo na direção +x quando entra em um campo elétrico uniforme atuando nessa mesma direção e sentido. Considerando que sua posição em t = 0 s é x = 0 m, qual gráfico representa melhor a posição da partícula como função do tempo durante o primeiro segundo?

 

55-(UEG-GO-09) Sobre os conceitos de campos escalares e campos vetoriais, responda ao que se pede.

a) Um objeto de massa m e carga q em repouso, gera qual(ais) campo(s)? Justifique.

b) Um objeto de massa m e carga q em movimento, gera qual(ais) campo(s)? Esse(s) campo(s) é(são) vetorial(ais) ou escalar(es)? Justifique.

 

56-(PUC-PR-09) Atualmente é grande o interesse na redução dos impactos ambientais provocados pela agricultura através de pesquisas, métodos e equipamentos. Entretanto, a aplicação de agrotóxicos praticada continua extremamente desperdiçadora de energia e de produto químico. O crescente aumento dos custos dos insumos, mão de obra, energia e a preocupação cada vez maior em relação à contaminação ambiental têm realçado a necessidade de uma tecnologia mais adequada na colocação dos agrotóxicos nos alvos, bem como de procedimentos e equipamentos que levem à maior proteção do trabalhador. Nesse contexto, o uso de gotas com cargas elétricas, eletrizadas com o uso de bicos eletrostáticos, tem-se mostrado promissor, uma vez que, quando uma nuvem dessas partículas se aproxima de uma planta, ocorre o fenômeno de indução, e a superfície do vegetal adquire cargas elétricas de sinal oposto ao das gotas. Como consequência, a planta atrai fortemente as gotas, promovendo uma melhoria na deposição, inclusive na parte inferior das folhas.

  

A partir da análise das informações, é CORRETO afirmar:

a) As gotas podem estar neutras que o processo acontecerá da mesma forma. 

b) O fenômeno da indução descrito no texto se caracteriza pela polarização das folhas das plantas, induzindo sinal igual ao da carga da gota. 

c) Quanto mais próximas estiverem gotas e folha menor será a força de atração. 

d) Outro fenômeno importante surge com a repulsão mútua entre as gotas após saírem do bico: por estarem com carga de mesmo sinal, elas se repelem, o que contribui para uma melhoria na distribuição do defensivo nas folhas. 

e) Existe um campo elétrico no sentido da folha para as gotas. 

 

57-(ITA-SP-010) 

 

Uma esfera condutora de raio R possui no seu interior duas cavidades esféricas, de raio a e b, respectivamente, conforme mostra a figura. No centro de uma cavidade há uma carga puntual qa e no centro da outra, uma carga também puntual qb,cada qual distando do centro da esfera condutora de x e y, respectivamente. E correto afirmar que

a) a força entre as cargas qa e qb é k0qaqb/(x2 + y2 – 2xy cos θ).                       b) a força entre as cargas qa e qb é nula.  

c) não é possível determinar a força entre as cargas, pois não há dados suficientes.  

d) se nas proximidades do condutor houvesse uma terceira carga, qc, esta não sentiria força alguma.  

e) se nas proximidades do condutor houvesse uma terceira carga, qc, a força entre qa e qb seria alterada.  

 

 58-(FATEC-SP-010) Leia o texto a seguir.

Técnica permite reciclagem de placas de circuito impresso e recuperação de metais

Circuitos eletrônicos de computadores, telefones celulares e outros equipamentos poderão agora ser reciclados de forma menos

prejudicial ao ambiente graças a uma técnica que envolve a moagem de placas de circuito impresso.

O material moído é submetido a um campo elétrico de alta tensão para separar os materiais metálicos dos não-metálicos, visto que a enorme diferença entre a condutividade elétrica dos dois tipos de materiais permite que eles sejam separados.

(http://www.inovacaotecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=010125070306, acessado em 04.09.2009. Adaptado.)

Considerando as informações do texto e os conceitos físicos, pode-se afirmar que os componentes

a) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior condutividade elétrica. 

b) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior condutividade elétrica. 

c) metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de menor condutividade elétrica. 

d) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem maior ação deste por serem de maior condutividade elétrica. 

e) não-metálicos, submetidos ao campo elétrico, sofrem menor ação deste por serem de maior condutividade elétrica. 

 

 59-(CFT-MG-010)  Quatro cargas puntiformes de mesmo valor +q são colocadas nos vértices de um quadrado de lado L.

O vetor campo elétrico resultante no centro do lado assinalado com  é

 

 

60-(UECE-CE-010)  Qual é o efeito na força elétrica entre duas cargas q1 e q2 quando se coloca um meio isolante, isotrópico e homogêneo entre elas?

a) Nenhum, porque o meio adicionado é isolante.        b) A força aumenta, devido a cargas induzidas no material isolante. 

c) A força diminui, devido a cargas induzidas no material isolante.        d) Nenhum, porque as cargas q1 e q2 não se alteram. 

 

61-(UEL-PR-010) "Nuvens, relâmpagos e trovões talvez estejam entre os primeiros fenômenos naturais observados pelos humanos pré-históricos.

pré-históricos. [...]. A teoria precipitativa é capaz de explicar convenientemente os aspectos básicos da eletrificação das nuvens, por meio de dois processos [...]. No primeiro deles, a existência do campo elétrico atmosférico dirigido para baixo [...]. Os relâmpagos são descargas de curta duração, com correntes elétricas intensas, que se propagam por distâncias da ordem de quilômetros [...]".

(FERNANDES, W. A.; PINTO Jr. O; PINTO, I. R. C. A. Eletricidade e poluição no ar. Ciência Hoje. v. 42, n. 252. set. 2008. p. 18.)

  Revistas de divulgação científica ajudam a população, de um modo geral, a se aproximar dos conhecimentos da Física. No entanto, muitas vezes alguns conceitos básicos precisam ser compreendidos para o entendimento das informações. Nesse texto, estão explicitados dois importantes conceitos elementares para a compreensão das informações dadas: o de campo elétrico e o de corrente elétrica.

Assinale a alternativa que corretamente conceitua campo elétrico.

a) O campo elétrico é uma grandeza vetorial definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica. 

b) As linhas de força do campo elétrico convergem para a carga positiva e divergem da carga negativa. 

c) O campo elétrico é uma grandeza escalar definida como a razão entre a força elétrica e a carga elétrica. 

d) A intensidade do campo elétrico no interior de qualquer superfície condutora fechada depende da geometria desta superfície. 

e) O sentido do campo elétrico independe do sinal da carga Q, geradora do campo. 

 

62-(CESGRANRIO-RJ-010) Um sistema tridimensional de coordenadas ortogonais, graduadas em metros, encontra-se em um meio cuja constante eletrostática é 1,3.109 N.m2/C2.  Nesse meio, há apenas três cargas positivas puntiformes Q1, Q2 e Q3, todas com carga igual a 1,44 10–4 C.

Essas cargas estão fixas, respectivamente, nos pontos (0,b,c), (a,0,c) e (a,b,0). Os números a, b e c (c < a < b) são as raízes da equação x3 – 19x2 + 96x – 144 = 0.

 O vetor campo elétrico resultante no ponto (a,b,c) é paralelo ao vetor

a) (1,5,9)                      b) (5,9,16)                            c) (5,12,13)                             d) (9,16,1)                           e) (9,1,16) 

 

63-(UFV-MG-010)  A figura a seguir mostra uma visão lateral de duas placas finas não condutoras, paralelas e infinitas, separadas

por uma distância d. As duas placas possuem densidades uniformes de cargas, iguais em módulo e de sinais contrários. Sendo E o módulo do campo elétrico devido a somente uma das placas, então os módulos do campo elétrico acima, entre e abaixo das duas placas, são, respectivamente:

a) E, 2E, E                      b) 2E, 0, 2E                           c) 0, 2E, 0                               d) 2E, 2E, 2E 

 

64-(UFC-CE-010) Uma partícula de massa m e carga elétrica q e largada do repouso de uma altura 9H, acima do solo. Do solo até uma altura h' = 5H, existe um campo elétrico horizontal de módulo constante E. Considere a gravidade local de modulo constante g, a superfície do solo horizontal e despreze quaisquer efeitos de dissipação de energia. Determine:

a) o tempo gasto pela partícula para atingir a altura h'.

b) o tempo gasto pela partícula para atingir o solo.

c) o tempo gasto pela partícula sob ação do campo elétrico.

d) o módulo do deslocamento horizontal da partícula, desde o instante em que a partícula é largada até o instante em que a partícula atinge o solo.

 

65-(UNIMONTES-MG-011) 

Duas cargas puntiformes Q e q  são separadas por uma distância d, no vácuo (veja figura). Se, no ponto P, o campo elétrico tem módulo nulo, a relação entre Q e q é igual a

Dado: Ko = 9.109 Nm2/C2

 

 

66-(UDESC-SC-011) 

A carga elétrica de uma partícula com 2,0 g de massa, para que ela permaneça em repouso, quando colocada em um campo

 elétrico vertical, com sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é:

a) + 40 nC                      b) + 40 μ C                       c) + 40 mC                            d) - 40 μ C                        μ) - 40 mC 

 

67-(UNICAMP-SP-011)

Quando um rolo de fita adesiva é desenrolado, ocorre uma transferência de cargas negativas da fita para o rolo, conforme ilustrado na figura a seguir.

Quando o campo elétrico criado pela distribuição de cargas é maior que o campo elétrico de ruptura do meio, ocorre uma descarga elétrica. Foi demonstrado recentemente que essa descarga pode ser utilizada como uma fonte econômica de raios-X.

No ar, a ruptura dielétrica ocorre para campos elétricos a partir de E = 3,0.106 V/m . Suponha que ocorra uma descarga elétrica entre a fita e o rolo para uma diferença de potencial V = 9 kV. Nessa situação, pode-se afirmar que a distância máxima entre a fita e o rolo vale

a) 3 mm.                                 b) 27 mm.                                        c) 2 mm.                                     d) 37 nm. 

 

68-(MACKENZIE-SP-011)

A intensidade do vetor campo elétrico, em pontos externos, próximos a uma placa condutora eletrizada, no vácuo, é dada por

E = σ/εo. Nessa equação, σ é a densidade superficial de carga e εo, a constante de permissividade elétrica no vácuo. Uma pequena esfera, de massa 1,0g, eletrizada com carga q = +1,0μC, suspensa por um fio isolante, inextensível e de massa desprezível, mantém-se em equilíbrio na posição indicada.

Considerando-se que o módulo do vetor campo gravitacional local é g = 10m/s2, neste caso, a relação , referente

à placa, é

a) σ/εo = 1,0.102 V/m        b) σ/εo = 2,0.102 V/m           c) σ/εo = 1,0.104 V/m          d) σ/εo = 2,0.104 V/m     e) σ/εo = 1,0.106 V/m

 

69-(UEMG-MG)

Há situações na natureza que são impossíveis de ocorrer. Com base nessa afirmação, assinale, abaixo, a alternativa em que se apresenta um fenômeno físico que não ocorre.

A) Uma massa, ao ser abandonada numa região do espaço onde há um campo gravitacional, passa a se movimentar no sentido do campo gravitacional.

B) Uma carga elétrica, ao ser abandonada numa região do espaço onde há um campo elétrico, passa a se movimentar em sentido contrário ao campo elétrico.

C) Dois corpos, a temperaturas diferentes, são colocados em contato e isolados da vizinhança. O calor flui do corpo de temperatura mais baixa para o de temperatura mais alta.

D) Uma carga elétrica, ao ser abandonada numa região do espaço onde há um campo elétrico, passa a se movimentar no sentido do campo elétrico.

 

70-(UFPE-PE-012)

 Três cargas elétricas, q1  - 16 µC, q-=2 = + 1,0 µC e q3 - 4,0 µC, são mantidas fixas no vácuo e alinhadas, como mostrado na figura.-=

A distância d = 1,0 cm. Calcule o módulo do campo elétrico produzido na posição da carga q2, em V/m.

 

71-(UFF-RJ-012)

Um elétron é retirado de uma das placas de um capacitor de placas paralelas e é acelerado no vácuo, a partir do repouso, por um campo elétrico constante. Esse campo é produzido por uma diferença de potencial estabelecida entre as placas e imprime no elétron uma aceleração constante, perpendicular às placas, de módulo 6,4.103 m/s2. A intensidade do campo elétrico é grande o suficiente para que se possam desprezar os efeitos gravitacionais sobre o elétron.

Depois de 2ms (2.10-3 s), a polaridade da diferença de potencial estabelecida entre as placas é bruscamente invertida, e o elétron passa a sofrer uma força de mesmo módulo que o da força anterior, porém de sentido inverso. Por causa disso, o elétron acaba por retornar à placa de onde partiu, sem ter alcançado a 2ª placado capacitor.

a) Esboce, no reticulado abaixo, o gráfico da velocidade do elétron em função do tempo, desde o instante em que ele é retirado da placa até o instante em que ele retorna à mesma placa.

b) Determine a distância mínima que deve existir entre as placas do capacitor de modo que o elétron não atinja a segunda placa, conforme foi relatado.

c) Calcule o tempo que o elétron levou no percurso desde o instante em que ele é retirado da placa até o instante em que retorna ao ponto de partida.

d) Determine o módulo do campo elétrico responsável pela aceleração do elétron, sabendo-se que sua massa é 9,0.10-31 kg e que sua carga é 1,6.10-19 C.

 

72-(UERJ-RJ-012)

Três pequenas esferas metálicas,  E1, E2 e E3, eletricamente carregadas e isoladas, estão alinhadas, em posições fixas, sendo E equidistante de E1 e E3.  Seus raios possuem o mesmo valor, que é muito menor que as distâncias entre elas, como mostra a figura:

As cargas elétricas das esferas têm, respectivamente, os seguintes valores:

Q1= 20 μC, Q2= - 4 μC e Q3= 1 μC.

Admita que, em um determinado instante, E1 e E2 são conectadas por um fio metálico; após alguns segundos, a conexão é desfeita.

Nessa nova configuração, determine as cargas elétricas de E1 e E2 e apresente um esquema com a direção e o sentido da força resultante sobre E3

 

 

 

Resoluções