Exercícios fixação (campo elétrico) (1)

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LISTA DE EXERCÍCIOS DE CAMPO ELÉTRICO 
01) Uma partícula de massa 0,10 g e carga -1,0 μC é lançada na direção de um campo elétrico 
uniforme de intensidade 1,0.105 N/C. A velocidade mínima de lançamento para que ela 
percorra 20 cm a partir da posição de lançamento, no sentido do campo, é de: 
a) 14 m/s b) 20 m/s c) 26 m/s d) 32 m/s e) 38 m/s 
 
02) Considere uma esfera metálica de raio R, com carga elétrica Q uniformemente distribuída 
em sua superfície. Num ponto P, a uma distância 2R do centro da esfera, o campo elétrico 
devido à carga Q vale E. A uma distância 3R da superfície da esfera, o valor do campo elétrico 
é: 
a) E b) E/2 c) E/4 d) 4E/9 e) E/16 
 
03) Seja uma esfera condutora de raio R = 1,0 m. Ela está imersa no vácuo e uniformemente 
eletrizada com cargas positivas. Num ponto P à distância de 3,0 m do seu centro, o campo 
elétrico, devido às suas cargas, tem intensidade EP = 9,0.102 N/C. Determine a carga elétrica 
distribuída na superfície da esfera. 
a) 300 nC b) 400 nC c) 600 nC d) 800 nC e) 900 nC 
 
04) Em determinado ponto P, situado a uma distância d de uma carga puntiforme Q, o campo 
elétrico tem intensidade E. Dobramos o valor de da carga e aproximamos dela o ponto P, tal 
que a distância seja d/3. A nova intensidade do campo elétrico passa a ser: 
a) 18E b) 9E/2 c) 3E/2 d) E e) 6E 
 
05) Uma partícula de carga elétrica puntiforme q = 1,0 nC é abandonada num ponto de um 
campo elétrico uniforme de intensidade E = 2,0 N/C. Após se movimentar espontaneamente 
sobre uma linha de força, sofrendo um deslocamento d = 4,0 cm, essa partícula adquiriu uma 
energia cinética de: 
a) 80 J b) 8,0 J c) 8,0 nJ d) 8,0.10-10 J e) 8,0.10-11 J 
 
06) Uma carga puntiforme de + 5,0 μC está localizada no eixo x em x = - 3,0 cm, e uma segunda 
carga puntiforme de – 8,0 μC está localizada no eixo x em x= + 4,0 cm. Onde deveria ser 
colocada uma terceira carga, de + 6,0 μC para que o campo elétrico na origem fosse igual a 
zero? 
 
07) Uma partícula carregada de 2,00 g é liberado a partir do repouso em um campo elétrico 
uniforme 𝐸⃗⃗ ⃗ = 300 �̂� N/C. Depois de percorrer uma distância de 0,500 m nesta região, a 
partícula tem uma energia cinética de 0,120 J. Determine a carga da partícula.(despreze a força 
gravitacional) 
08) Uma esfera de carga q conhecida e massa m desconhecida, inicialmente em repouso, cai 
livremente de uma altura h em um campo elétrico uniforme E direcionado verticalmente para 
baixo. A esfera atinge o solo com uma velocidade 𝑣 = 2√𝑔ℎ. Determine a massa m em função 
de E, q e g. 
 
09) Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo módulo e com sinais opostos, encontram-se em 
dois dos vértices de um triângulo equilátero. No ponto médio entre estes dois vértices, o 
módulo do campo elétrico resultante devido às duas cargas vale 𝐸0 . Qual é o módulo do 
campo elétrico, 𝐸, criado por essas cargas no terceiro vértice do triângulo em função de 𝐸0 ? 
 
10) Um íon de massa igual a 4,8 x 1025 kg e carga elétrica igual a 1,6 x 10–19C é colocado em 
repouso numa região onde há um campo elétrico uniforme. Após 2,0 s, o íon atinge a velocidade 
de 1,0 x 106 m/s. Determine: 
a) o módulo da aceleração do íon. 
b) a intensidade do campo elétrico. 
 
11) Robert Milikan realizou, em 1911, o que se conhece como a “experiência da gota de óleo”. 
Entre duas placas paralelas e horizontais A e B (ver figura), Milikan estabeleceu um campo 
elétrico vertical que podia ser ligado e desligado. Através do orifício o uma pequena gota de óleo 
eletrizada entra na região entre as placas A e B e fica sob a ação do campo gravitacional da Terra 
e do campo elétrico. Ajustando-se o valor do campo elétrico convenientemente, a gota pode 
atingir uma situação de equilíbrio. A densidade do óleo utilizado é 0,85 g/cm3. 
 
 
 
a) Se a gota tiver um raio de 1,64 x 10-4 cm e o campo elétrico, na condição de equilíbrio, estiver 
na vertical, apontando para baixo e com módulo igual a 1,92 x 105 N/C, qual a carga da gota? 
b) Milikan, numa de suas experiências com a gota, obteve entre outros, os seguintes valores das 
cargas existentes numa mesma gota, em instantes diversos: 
 
 
 
 
 
 
 
Ele observou também que, a menor diferença entre os valores das cargas adquiridas pela gota 
em diversos instantes de tempo, era de aproximadamente 1,64 x 10-19 C. Baseado nas 
observações de Milikan, o que se pode concluir da carga elétrica adquirida pelos corpos em 
relação a um valor fundamental? 
 
12) A figura abaixo mostra uma placa isolante muito grande uniformemente eletrizada que cria, 
em pontos próximos a ela, um campo elétrico uniforme. A placa está na vertical, tendo presa a 
ela, por meio de um fio isolante, uma pequena esfera eletrizada, em equilíbrio, na posição 
indicada na figura. Sendo 10 gramas a massa da esfera e 3,0 x 10-6 C a sua carga, determine a 
direção, o sentido e o módulo do campo elétrico criado pela placa no ponto onde se encontra a 
esfera em equilíbrio. 
 
 
 
 
13) Duas cargas elétricas de valores +Q e +4Q estão fixas nas posições 3 e 12 sobre um eixo, 
como indica a figura. O campo elétrico resultante criado por essas cargas será nulo na posição: 
 
 
a) 3. b) 4. c) 5. d) 6. e) 7. 
 
14) Uma partícula de massa 1,0.10-5 kg e carga elétrica 2,0 µC fica em equilíbrio quando 
colocada em certa região de um campo elétrico uniforme. Adotando-se g = 10 m/s2, o campo 
elétrico naquela região tem intensidade, em N/C, de: 
a) 500. b) 0,050. c) 20. d) 50. e) 200. 
 
 
 
 
 
15) No ponto P, o vetor campo elétrico é melhor representado por: 
 
 
 
 
 
 
16) Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que ele foi 
gerado exclusivamente pelas duas cargas elétricas da 
figura. 
Temos ainda: Q1 = +9,0nC; Q2 = +4,0nC; 
K0 = 9,0 . 109 unid. SI; o meio é vácuo. 
 
 
 
17) Um elétron com uma velocidade escalar de 5,0.108 cm/s entra num campo elétrico de 
modulo 1,0.103 N/C, movendo-se paralelamente ao campo no sentido que retarda seu 
movimento. 
(a) Que distancia o elétron percorrera no campo antes de alcançar (momentaneamente) o 
repouso? 
(b) Quanto tempo levará para isso? 
(c) Se, em vez disso, a região do campo se estendesse somente por 8,0 mm (distância muito 
pequena para parar o elétron), que fração da energia cinética inicial do elétron seria perdida 
nessa região? 
 
 
 
18) Na experiência de Milikan (exercício 11), uma gota de raio 1,64 µm e de densidade 0,851 
g/cm3 fica suspensa na câmara inferior quando o campo elétrico aplicado tem modulo igual a 
1,92.105 N/C. Determine a carga da gota em termos de e.