Questões de Eletrostática

UNEC

Cleber Salvaterra

em 15/04/2023

Questões resolvidas

Uma carga elétrica de 5,0 x10 -6 C é posta num ponto do espaço, onde fica sob a ação de uma força elétrica de 10 N, para o norte. Nesse referido ponto, o campo elétrico tem intensidade de:
a. 0,5 x10-6 N/C e dirige-se para o sul.
b. 0,5 x10-6 N/C e dirige-se para o sul.
c. 0,5 x10-6 N/C e dirige-se para o norte.
d. 2x106 N/C e dirige-se para o norte.

Um capacitor ideal de placas paralelas está ligado a uma fonte de 12,0 volts. De repente, por um processo mecânico, cada placa é dobrada sobre si mesma, de modo que a área efetiva do capacitor fica rapidamente reduzida à metade. A fonte é mantida ligada em todos os instantes. Nessa nova situação, pode-se afirmar, em relação àquela inicial, que:
a. o campo não muda, mas a carga fica reduzida à metade.
b. o campo elétrico e a carga não mudam de valor.
c. o campo elétrico dobra e a carga fica reduzida à metade.
d. o campo elétrico dobra e a carga acumulada também.

Um contador Geiger possui um cilindro metálico com 2cm de diâmetro, tendo estendido ao longo do seu eixo um fio de 1,3 x 10 -4 cm de diâmetro. Se aplicarmos 850 V entre eles, O campo elétrico na superfície do fio será:
a. E = 1,36 . 104 N/C
b. E = 13,6 . 106 N/C
c. E = 1,36 . 106 N/C
d. E = 136 . 106 N/C

Uma casca esférica de raio a possui densidade superficial de carga uniformemente distribuída sobre sua superfície. O fluxo de campo sobre uma superfície gaussiana de raio a será:
a. ΦE=14πϵ0a2
b. ΦE=14πϵ0qr2
c. ΦE=4πϵ0a2
d. ΦE=E4πa2

O potencial elétrico gerado por uma configuração de carga em um ponto é dado por V=(x−2)2(y+1)2(z−1)3. Usando coordenadas retangulares podemos afirmar que o campo elétrico na origem é:
a. E⃗ (0,0,0)=16(x^−y^+3z^)V/m
b. E⃗ (0,0,0)=−16(3x^−y^+z^)V/m
c. E⃗ (0,0,0)=16(x^−3y^+z^)V/m
d. E⃗ (0,0,0)=−16(x^−y^+3z^)V/m

A intensidade da força elétrica entre duas cargas q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha que uma carga q1 = q seja colocada frente a duas outras cargas, q2 = 3q e q3 = 4q, segundo a disposição mostrada na figura. A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga q 1, devido às cargas q2 e q3, será:
a. 3F
b. 2F
c. 5F
d. 4F

Uma esfera condutora A, carregada positivamente, é aproximada de uma outra esfera condutora B, que é idêntica à esfera A, mas está eletricamente neutra. Sobre processos de eletrização entre essas duas esferas são feitas as seguintes afirmações:
São verdadeiras as afirmações:
I Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, uma força de atração surgirá entre essas esferas.
II Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida separando-as, as duas esferas sofrerão uma força de repulsão.
III Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida afastando-as, a esfera A ficará neutra e a esfera B ficará carregada positivamente.
IV Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida aterrando a esfera B, ao se desfazer esse aterramento, ambas ficarão com cargas elétricas de sinais opostos.
V Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida afastando-as, a configuração inicial de cargas não se modificará.
a. I, III, IV e V
b. I, II, IV e V.
c. I, II, III e IV
d. I, II, III e V

As figuras 1 e 2 representam dois capacitores de placas paralelas com as mesmas dimensões. O primeiro com o núcleo preenchido por ar e o segundo com o núcleo preenchido por borracha. Comparando as duas configurações, podemos afirmar que:
a. O enfraquecimento do campo elétrico no capacitor 2 devido a polarização eleva a capacitância do capacitor 2
b. A capacitância do capacitor 1 é maior que a capacitância do capacitor 2 de vido ao fato do campo elétrico ser mais intenso no capacitor 1.
c. O potencial elétrico em ambos os capacitores são iguais, quando a densidade de carga sobre as placas forem iguais.
d. A permissividade elétrica é menor no capacitor 2

A massa de um elétron é aproximadamente 9,1 x10 -31 kg. Um corpo que possui um excesso de 91 kg de elétrons possui carga elétrica de:
a. Q = 16 x1012 C
b. Q = 1,6 μC
c. Q = - 16 pC
d. Q = - 16 x1012 C

Sobre um fio de comprimento 2L foi depositada uma certa quantidade de carga q que se distribuiu uniformemente sobre sua superfície. O campo elétrico gerado por essa configuração de carga a uma altura z acima do ponto médio desse fio é:
a. E⃗ =2λL4πϵ0z(z2+L2)12z^
b. E⃗ =2λ4πϵ0z(z2+L2)12z^
c. E⃗ =2λL4πϵ0z(z2+L2)32z^
d. E⃗ =2λ4πϵ0z(z2+L2)32z^

Um cilindro metálico de raio a possui densidade de carga ʎ distribuída uniformemente sobre sua superfície. O campo elétrico no exterior do cilindro é:
a. constante, por ser um caso eletrostático.
b. E⃗ =λ4πϵ0s
c. E⃗ =λ2πϵ0s
d. E⃗ =0, por ser um caso de eletrostática

Um corpo possui carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10 -4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10 -19 C, pode-se concluir que o corpo contém:
a. 2 . 1015 elétrons
b. 2 . 1010 elétrons
c. 200 elétrons
d. um excesso de 2. 1015 elétrons

Dados três capacitores de capacitância iguais. Cada um como uma capacitância c, dentre todas as associações possíveis a única que não está correta é:
a. C3
b. 2C3
c. 3C3
d. 3C2

A figura abaixo, representa uma circunferência que possui uma densidade de carga λ distribuída uniformemente sobre a sua superfície. As componentes do campo elétrico produzido por um seguimento ds da circunferência no ponto P também é mostrado. Se o ponto P estiver a uma altura z acima do centro da espira, podemos afirmar que o campo nesse ponto será:
a. E⃗ =(2πR)λz4πϵ0(z2+R2)12z^
b. E⃗ =(2πR)λz4πϵ0(z2+R2)32x^
c. E⃗ =λz4πϵ0(z2+R2)32z^
d. E⃗ =(2πR)λz4πϵ0(z2+R2)32z^

Considere o circuito abaixo, onde E=10V, C1= 2μF, C2 = 3µF e C3 = 5μF. De acordo com essas informações, é INCORRETO afirmar que a carga:
a. Em C2 é 15μC
b. Em C3 é 25μC
c. Fornecida pela bateria é 10µC
d. Em C1 é 10µC

Quando um elétron se move de A até B, ao longo da linha de campo elétrico como mostrado na figura). O campo elétrico realiza um trabalho de 3,94x10 -19 J. Podemos afirmar que a diferença de potencial entre os pontos C e B é:
a. VC - VB = - 2,46 V
b. VC - VB = 0 V
c. VC - VB = VC - VA
d. VC - VB = 2,46 V

Duas cargas q1 e q2 iguais são colocadas em vértices opostos de um retângulo A, B, C e D de lado menor igual a d e lado maior igual a 2d, como mostra a figura. O campo elétrico gerado por essa configuração de carga no ponto D é:
a. q4πϵ0d2x^+14q4πϵ0d2y^
b. 14q4πϵ0d2x^+14q4πϵ0d2y^
c. q4πϵ0d2x^+q4πϵ0d2y^
d. 14q4πϵ0d2x^+q4πϵ0d2y^

Em dias muito secos, ao tocar-se em um automóvel, podemos sentir pequenos choques elétricos. Tais choques são devidos a eletrização da estrutura dos automóveis em contato com o ar. Sobre a natureza dos corpos (eletrizados ou neutros) são feitas as seguintes as afirmações: I Somente quando há desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons é que a matéria manifesta suas propriedades elétricas. II Um corpo eletricamente neutro é aquele que não tem cargas elétricas. III Ao serem atritados, dois corpos eletricamente neutros, de materiais diferentes, tornam-se eletrizados com cargas de mesmo sinal, devido ao princípio de conservação das cargas elétricas. IV Se um corpo tem cargas elétricas, ele pode ou não estar eletrizado. Estão corretas as afirmações:
a. I e IV
b. III e IV
c. II,III e IV
d. I e II

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Uma carga elétrica de 5,0 x10 -6 C é posta num ponto do espaço, onde fica sob a ação de uma força elétrica de 10 N, para o norte. Nesse referido ponto, o campo elétrico tem intensidade de:
a. 0,5 x10-6 N/C e dirige-se para o sul.
b. 0,5 x10-6 N/C e dirige-se para o sul.
c. 0,5 x10-6 N/C e dirige-se para o norte.
d. 2x106 N/C e dirige-se para o norte.

Um capacitor ideal de placas paralelas está ligado a uma fonte de 12,0 volts. De repente, por um processo mecânico, cada placa é dobrada sobre si mesma, de modo que a área efetiva do capacitor fica rapidamente reduzida à metade. A fonte é mantida ligada em todos os instantes. Nessa nova situação, pode-se afirmar, em relação àquela inicial, que:
a. o campo não muda, mas a carga fica reduzida à metade.
b. o campo elétrico e a carga não mudam de valor.
c. o campo elétrico dobra e a carga fica reduzida à metade.
d. o campo elétrico dobra e a carga acumulada também.

Um contador Geiger possui um cilindro metálico com 2cm de diâmetro, tendo estendido ao longo do seu eixo um fio de 1,3 x 10 -4 cm de diâmetro. Se aplicarmos 850 V entre eles, O campo elétrico na superfície do fio será:
a. E = 1,36 . 104 N/C
b. E = 13,6 . 106 N/C
c. E = 1,36 . 106 N/C
d. E = 136 . 106 N/C

Uma casca esférica de raio a possui densidade superficial de carga uniformemente distribuída sobre sua superfície. O fluxo de campo sobre uma superfície gaussiana de raio a será:
a. ΦE=14πϵ0a2
b. ΦE=14πϵ0qr2
c. ΦE=4πϵ0a2
d. ΦE=E4πa2

O potencial elétrico gerado por uma configuração de carga em um ponto é dado por V=(x−2)2(y+1)2(z−1)3. Usando coordenadas retangulares podemos afirmar que o campo elétrico na origem é:
a. E⃗ (0,0,0)=16(x^−y^+3z^)V/m
b. E⃗ (0,0,0)=−16(3x^−y^+z^)V/m
c. E⃗ (0,0,0)=16(x^−3y^+z^)V/m
d. E⃗ (0,0,0)=−16(x^−y^+3z^)V/m

A intensidade da força elétrica entre duas cargas q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha que uma carga q1 = q seja colocada frente a duas outras cargas, q2 = 3q e q3 = 4q, segundo a disposição mostrada na figura. A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga q 1, devido às cargas q2 e q3, será:
a. 3F
b. 2F
c. 5F
d. 4F

Uma esfera condutora A, carregada positivamente, é aproximada de uma outra esfera condutora B, que é idêntica à esfera A, mas está eletricamente neutra. Sobre processos de eletrização entre essas duas esferas são feitas as seguintes afirmações:
São verdadeiras as afirmações:
I Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, uma força de atração surgirá entre essas esferas.
II Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida separando-as, as duas esferas sofrerão uma força de repulsão.
III Ao aproximar a esfera A da B, havendo contato, e em seguida afastando-as, a esfera A ficará neutra e a esfera B ficará carregada positivamente.
IV Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida aterrando a esfera B, ao se desfazer esse aterramento, ambas ficarão com cargas elétricas de sinais opostos.
V Ao aproximar a esfera A da B, sem que haja contato, e em seguida afastando-as, a configuração inicial de cargas não se modificará.
a. I, III, IV e V
b. I, II, IV e V.
c. I, II, III e IV
d. I, II, III e V

As figuras 1 e 2 representam dois capacitores de placas paralelas com as mesmas dimensões. O primeiro com o núcleo preenchido por ar e o segundo com o núcleo preenchido por borracha. Comparando as duas configurações, podemos afirmar que:
a. O enfraquecimento do campo elétrico no capacitor 2 devido a polarização eleva a capacitância do capacitor 2
b. A capacitância do capacitor 1 é maior que a capacitância do capacitor 2 de vido ao fato do campo elétrico ser mais intenso no capacitor 1.
c. O potencial elétrico em ambos os capacitores são iguais, quando a densidade de carga sobre as placas forem iguais.
d. A permissividade elétrica é menor no capacitor 2

A massa de um elétron é aproximadamente 9,1 x10 -31 kg. Um corpo que possui um excesso de 91 kg de elétrons possui carga elétrica de:
a. Q = 16 x1012 C
b. Q = 1,6 μC
c. Q = - 16 pC
d. Q = - 16 x1012 C

Sobre um fio de comprimento 2L foi depositada uma certa quantidade de carga q que se distribuiu uniformemente sobre sua superfície. O campo elétrico gerado por essa configuração de carga a uma altura z acima do ponto médio desse fio é:
a. E⃗ =2λL4πϵ0z(z2+L2)12z^
b. E⃗ =2λ4πϵ0z(z2+L2)12z^
c. E⃗ =2λL4πϵ0z(z2+L2)32z^
d. E⃗ =2λ4πϵ0z(z2+L2)32z^

Um cilindro metálico de raio a possui densidade de carga ʎ distribuída uniformemente sobre sua superfície. O campo elétrico no exterior do cilindro é:
a. constante, por ser um caso eletrostático.
b. E⃗ =λ4πϵ0s
c. E⃗ =λ2πϵ0s
d. E⃗ =0, por ser um caso de eletrostática

Um corpo possui carga elétrica negativa de valor igual a 3,2 . 10 -4 C. Sendo a carga do elétron igual a 1,6 10 -19 C, pode-se concluir que o corpo contém:
a. 2 . 1015 elétrons
b. 2 . 1010 elétrons
c. 200 elétrons
d. um excesso de 2. 1015 elétrons

Dados três capacitores de capacitância iguais. Cada um como uma capacitância c, dentre todas as associações possíveis a única que não está correta é:
a. C3
b. 2C3
c. 3C3
d. 3C2

A figura abaixo, representa uma circunferência que possui uma densidade de carga λ distribuída uniformemente sobre a sua superfície. As componentes do campo elétrico produzido por um seguimento ds da circunferência no ponto P também é mostrado. Se o ponto P estiver a uma altura z acima do centro da espira, podemos afirmar que o campo nesse ponto será:
a. E⃗ =(2πR)λz4πϵ0(z2+R2)12z^
b. E⃗ =(2πR)λz4πϵ0(z2+R2)32x^
c. E⃗ =λz4πϵ0(z2+R2)32z^
d. E⃗ =(2πR)λz4πϵ0(z2+R2)32z^

Considere o circuito abaixo, onde E=10V, C1= 2μF, C2 = 3µF e C3 = 5μF. De acordo com essas informações, é INCORRETO afirmar que a carga:
a. Em C2 é 15μC
b. Em C3 é 25μC
c. Fornecida pela bateria é 10µC
d. Em C1 é 10µC

Quando um elétron se move de A até B, ao longo da linha de campo elétrico como mostrado na figura). O campo elétrico realiza um trabalho de 3,94x10 -19 J. Podemos afirmar que a diferença de potencial entre os pontos C e B é:
a. VC - VB = - 2,46 V
b. VC - VB = 0 V
c. VC - VB = VC - VA
d. VC - VB = 2,46 V

Duas cargas q1 e q2 iguais são colocadas em vértices opostos de um retângulo A, B, C e D de lado menor igual a d e lado maior igual a 2d, como mostra a figura. O campo elétrico gerado por essa configuração de carga no ponto D é:
a. q4πϵ0d2x^+14q4πϵ0d2y^
b. 14q4πϵ0d2x^+14q4πϵ0d2y^
c. q4πϵ0d2x^+q4πϵ0d2y^
d. 14q4πϵ0d2x^+q4πϵ0d2y^

Em dias muito secos, ao tocar-se em um automóvel, podemos sentir pequenos choques elétricos. Tais choques são devidos a eletrização da estrutura dos automóveis em contato com o ar. Sobre a natureza dos corpos (eletrizados ou neutros) são feitas as seguintes as afirmações: I Somente quando há desequilíbrio entre o número de prótons e elétrons é que a matéria manifesta suas propriedades elétricas. II Um corpo eletricamente neutro é aquele que não tem cargas elétricas. III Ao serem atritados, dois corpos eletricamente neutros, de materiais diferentes, tornam-se eletrizados com cargas de mesmo sinal, devido ao princípio de conservação das cargas elétricas. IV Se um corpo tem cargas elétricas, ele pode ou não estar eletrizado. Estão corretas as afirmações:
a. I e IV
b. III e IV
c. II,III e IV
d. I e II