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05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 1/15 Exercício - Eletrostática e a Distribuição de Cargas Discretas Sair e finalizar depois 1 Um elétron de carga elétrica desloca-se 50 cm, de a para b , em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de . A diferença de potencial nesse trecho é: A B C D Marcar para revisão q = −1, 602 × 10−19C 1, 5 × 107N/C ΔV = 1, 5 × 107V ΔV = 7, 5 × 106V ΔV = −1, 2 × 106ȷ ΔV = −2, 4 × 10−12V Questão 1 de 10 Finalizar exercício 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 2/15 E Resposta correta Gabarito comentou A resposta correta é: 2 Considere um campo elétrico, cuja fonte é uma carga elétrica , posicionado na origem de um sistema xy. Se medido no ponto x = 1,2 mey = -1,6 m, esse campo será: A B ΔV = −1, 602 × 10−19C ΔV = 7, 5 × 106V Marcar para revisão q = −8 nC →Er = (−11 ι̂ + 14 ̂ȷ) N/C →Er = 0 Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 3/15 C D E Resposta correta Gabarito comentou A resposta correta é: 3 Duas cargas elétricas homologados na direção de x , estando a carga positiva na origem x = 0 e a carga negativa em x = 10 cm, composta por um dipolo elétrico. →Er = (−0, 6 ι̂ ± 0, 8 ̂ȷ) N/C →Er = (14 ι̂ − 11 ̂ȷ) N/C →Er = 3 N/C →Er = (−11 ι̂ + 14 ̂ȷ) N/C Marcar para revisão (q1 = 12nC e q2 = −12nC) Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 4/15 O vetor campo elétrico em um ponto , do plano xy , localizado perpendicularmente à linha que conecta as cargas, e equidistante da carga positiva e da carga negativa, é: A B C D E Resposta correta Gabarito comentou P = (5, 12)cm →Er = 0 →Er = 4, 9 × 10 3N/C (ι̂ + ȷ̂) →Er = 4, 9 × 10 3N/C ̂ȷ →Er = 4, 9 × 10 3N/C ι̂ →Er = 4, 9 × 10 3N/C Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 5/15 A resposta correta é: 4 Quando uma carga elétrica é colocada em um campo elétrico, ela sofre a ação de uma força elétrica que pode ser repulsiva ou atrativa, dependendo dos sinais das cargas envolvidas. O que acontece com uma carga de prova positiva em uma região de campo elétrico repulsivo? A Ela se move em direção à posição de potencial negativo. B Ela se move em direção a uma posição de potencial positivo. C Ela se mantém em repouso. D Ela se move em direção à posição do potencial neutro. →Er = 4, 9 × 10 3N/C ι̂ Marcar para revisão Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 6/15 E Ela se move em direção à carga que cria o campo elétrico repulsivo. Resposta correta Gabarito comentou Como a carga de prova é positiva e o campo elétrico é repulsivo, ela tende a se afastar da fonte do campo elétrico. A posição onde a carga de prova fica em equilíbrio é aquela em que o campo elétrico é nulo, ou seja, a posição de potencial neutro. 5 O campo elétrico é uma grandeza vetorial que possui direção, sentido e intensidade. A direção e o sentido do campo elétrico são determinados pela carga que a cria, enquanto a intensidade é determinada pela magnitude da carga. Como a intensidade do campo elétrico varia com a distância entre as cargas elétricas? A A intensidade do campo elétrico é independente da distância entre as cargas elétricas. Marcar para revisão Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 7/15 B A intensidade do campo elétrico aumenta com a distância entre as cargas elétricas. C A intensidade do campo elétrico diminui com a distância entre as cargas elétricas. D A intensidade do campo elétrico varia aleatoriamente de acordo com a distância entre as cargas elétricas. E A intensidade do campo elétrico é nula quando as cargas elétricas estão próximas. Resposta correta Gabarito comentou De acordo com a lei de Coulomb, a intensidade do campo elétrico gerada por uma carga elétrica diminui com o quadrado da distância entre as cargas. Isso significa que quanto maior a distância entre as cargas, menor será a intensidade do campo elétrico que elas geram. Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 8/15 6 A distribuição de cargas elétricas discretas é um problema importante em eletrostática e foi estudada por vários cientistas, incluindo o físico escocês James Clerk Maxwell, que formulou as equações de Maxwell para descrever o comportamento das cargas elétricas. Qual é a relação entre as equações de Maxwell e a distribuição de cargas elétricas discretas? A As equações de Maxwell descrevem a força elétrica entre duas cargas. B As equações de Maxwell são utilizadas para calcular a resistência elétrica de um circuito. C As equações de Maxwell descrevem o comportamento das cargas elétricas em movimento. D As equações de Maxwell descrevem a relação entre o campo elétrico e a densidade de cargas elétricas. Marcar para revisão Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 9/15 E As equações de Maxwell são utilizadas para calcular a corrente elétrica em um circuito. Resposta correta Gabarito comentado As equações de Maxwell são um conjunto de quatro equações que descrevem o comportamento do campo elétrico e do campo magnético em presença de cargas elétricas e correntes elétricas. A terceira equação de Maxwell (também conhecida como Lei de Gauss) descreve a relação entre o campo elétrico e a densidade de cargas elétricas. Essa equação é fundamental para o estudo da distribuição de cargas elétricas discretas e permite calcular o campo elétrico gerado por uma distribuição de cargas elétricas em um ponto específico. 7 O núcleo do átomo de hélio, chamado de partícula alfa, possui carga elétrica , ou seja, duas vezes a carga fundamental eletrônica, e massa . Calcule a relação entre a intensidade da força de repulsão elétrica (Coulomb), entre duas partículas alfa, e a intensidade de sua força de atração gravitacional de Newton, Marcar para revisão q = 3, 2 × 10−19C m = 6, 64 × 10−27kg Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 10/15 dada por , onde é a constante de atração gravitacional de Newton. Calcule . O resultado é: A B C D E Resposta correta Gabarito comentado →Fg = G m1m2 r2 r̂ G = 6, 67 × 10−11N . m2/kg2 →Fe →Fg∣ ∣∣ ∣6, 67 × 10−116, 64 × 10−273, 2 × 10−193, 1 × 10352, 34 × 1039 Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 11/15 A resposta correta é: 8 A radiação luminosa é uma forma de radiação eletromagnética, que pode ser visualizada pelos nossos olhos. O campo eletrostático, por outro lado, é um campo constante de ação a distância, que não pode ser visto diretamente, mas cujos efeitos na matéria podem ser observados. Qual é a diferença entre a radiação luminosa e o campo eletrostático? A A radiação luminosa é uma forma de energia térmica, enquanto o campo eletrostático é uma forma de energia elétrica. B A radiação luminosa é um campo elétrico constante, enquanto o campo eletrostático é uma forma de radiação eletromagnética. C A radiação luminosa pode ser vista diretamente pelos nossos olhos, enquanto o campo eletrostático não pode ser visto, mas seus efeitos podem ser observados. 3, 1 × 1035 Marcar para revisão Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 12/15 D A radiação luminosa é uma forma de onda sonora, enquanto o campo eletrostático é uma forma de onda de luz. E A radiação luminosa é uma forma de energia magnética, enquanto o campo eletrostático é uma forma de energia térmica. Resposta correta Gabarito comentado A principal diferença entre a radiação luminosa e o campo eletrostático é que a primeira pode servista diretamente pelos nossos olhos, enquanto a segunda não pode ser vista diretamente, mas seus efeitos podem ser distribuídos na matéria. As outras opções de resposta apresentam informações incorretas ou irrelevantes em relação ao tema proposto. 9 Historicamente foram atribuídos os sinais positivos e negativos para as cargas e isso não faz diferença na teoria eletrodinâmica. Qual é a principal razão pela qual as cargas elétricas são convencionalmente atribuídas aos sinais positivos e negativos? Marcar para revisão Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 13/15 A Porque a convenção de sinais facilita a compreensão dos fenômenos elétricos. B Porque as cargas positivas são mais móveis do que as cargas negativas. C Porque as cargas negativas são maiores do que as cargas positivas. D Porque a corrente elétrica flui apenas no sentido das cargas positivas E Porque a convenção de sinais tem fundamentação física na natureza das cargas elétricas. Resposta correta Gabarito comentou A principal razão pela qual as cargas elétricas são convencionalmente atribuídas aos sinais positivos e negativos é porque essa convenção de sinais facilita a compreensão dos fenômenos elétricos. Embora historicamente asQuestão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 14/15 cargas tenham sido atribuídas a sinais positivos e negativos, isso não faz diferença na teoria eletrodinâmica, pois podemos identificar os dois atributos fenomenologicamente diferentes do superávit ou déficit de cargas eletrônicas fundamentais. 10 Um elétron de carga elétrica desloca-se 50 cm, de a para b , em um acelerador de partículas, ao longo de um trecho linear do acelerador, na presença de um campo elétrico uniforme de módulo . O trabalho realizado sobre a partícula pelo campo elétrico nesse trecho é: A B C D Marcar para revisão q = −1, 602 × 10−19C 1, 5 × 107N/C W = 1, 2 × 1026 ȷ W = 1, 5 × 107 ȷ W = 1, 602 × 10−19 ȷ W = −2, 4 × 10−12 ȷ Questão 1 de 10 05/11/2023, 16:34 Exercício https://aluno.qlabs.com.br/exercicio/7250012 15/15 E Resposta correta Gabarito comentou A resposta correta é: W = −1, 2 × 10−12 ȷ W = −1, 2 × 10−12 ȷ Questão 1 de 10
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