Lista de Exercícios II (Campo elétrico)

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Universidade Estadual de Mato Grosso do Sul 
Unidade Universitária de Dourados 
Curso: Química Industrial 
Disciplina: Física Geral II 
Professora: Maryleide Ventura 
 
LISTA DE EXERCÍCIOS #2 – Campo elétrico 
 
1) Na Figura ao lado, as três partículas são mantidas fixas no lugar e têm 
cargas 𝑞1 = 𝑞2 = +𝑒 e 𝑞3 = +2𝑒. A distância a = 6,0 µm. Determine: 
(a) o módulo; 
(b) a direção e o sentido do campo elétrico em P. 
Respostas: (a) 𝐸 = 159,8 𝑁/𝐶; (b) O campo elétrico está à 45º em relação 
ao eixo x. 
 
 
 
2) Na Figura 1a uma barra de plástico circular, com uma carga 
elétrica uniforme +Q, produz um campo elétrico de módulo E no 
centro de curvatura da barra (situado na origem). Nas Figs. 1b, c 
e d outras barras circulares, todas com a mesma forma e a mesma 
carga que a primeira, são acrescentadas até que a circunferência 
fique completa. Um quinto arranjo (que pode ser chamado de e) 
é semelhante ao arranjo d, exceto pelo fato de que a barra do 
quarto quadrante tem carga –Q. Ordene os cinco arranjos de 
acordo com o módulo do campo elétrico no centro de 
curvatura, em ordem decrescente. 
 
 
 
 
 
3) Um conjunto de nuvens carregadas produz um campo elétrico no ar próximo à superfície da Terra. 
Uma partícula de carga – 2,0 x 10-9 C, colocada neste campo, fica sujeita a uma força eletrostática de 
3,0 x 106 N apontando para baixo. 
(a) Qual o módulo do campo elétrico? 
(b) Qual o módulo, a direção e o sentido da força eletrostática exercida sobre um próton colocado 
neste campo? 
(c) Qual a força gravitacional sobre o próton? 
(d) Qual a razão entre a força elétrica e a força gravitacional 
𝐹𝑒
𝐹𝑔
, neste caso? 
Respostas: (a) 𝐸 = 1500 𝑁/𝐶; (b) 𝐹𝑒 = 2,4 × 10
−16 𝑁; (c) 𝐹𝑔 = 1,6 × 10
−26 𝑁; (d) 
𝐹𝑒
𝐹𝑔
=
1,5 × 1010 
 
4) Uma partícula carregada de 2,00 g é liberada a partir do repouso em uma região que tem um campo 
elétrico uniforme �⃗� = (300 𝑁/𝐶)𝑖̂. 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. 
Resposta: 𝑞 = 800𝜇𝐶 
 
5) Duas cargas puntiformes, 𝑞1 = 2,0 𝑝𝐶 e 𝑞2 = −2,0 𝑝𝐶, estão separadas por 4,0 𝜇𝑚. (a) Qual é o 
módulo do momento de dipolo deste par de cargas? (b) Represente o par e mostre a direção e o sentido 
do momento de dipolo. 
Resposta: (a) 𝑝 = 8,0 × 10−18 𝐶.𝑚 
 
6) Um elétron é projetado em um campo elétrico uniforme �⃗� = (1000 𝑁/𝐶)𝑖̂ 
com uma velocidade inicial 𝑣 0 = (2,00 × 10
6 𝑚/𝑠)𝑖 ̂ na direção do campo 
(Figura ao lado). Qual a distância percorrida pelo elétron antes que ele atinja 
momentaneamente o repouso? 
Resposta: ∆𝑥 = 1,14 𝑐𝑚 
 
 
 
7) Um elétron que tem uma energia cinética igual à 
2,00 × 10−16 𝐽 está se movendo para a direita ao longo do 
eixo de um tubo de raios catódicos, como mostra a Figura. 
Um campo elétrico �⃗� = (2,00 × 104 𝑁/𝐶)𝑗 ̂ existe na 
região entre as placas de deflexão e, fora desta região, o 
campo elétrico é nulo (�⃗� = 0). 
(a) A que distância está o elétron do eixo do tubo, quando 
ele sai da região entre as placas? 
(b) Em que ângulo o elétron está se movendo com relação 
ao eixo, depois de sair da região entre as placas? 
Respostas: (a) 𝑦(𝑥) = 6,40 𝑚𝑚 ; (b) 𝜃 = 17,8° 
 
 
 
 
 
 
 
8) Uma carga puntiforme fixa de +2𝑞 está conectada por 
cordas a cargas puntiformes +𝑞 e +4𝑞, como mostra a 
Figura. Determine as tensões 𝑇1 e 𝑇2. 
Respostas: 𝑇1 =
3𝐾𝑞2
𝑑2
 e 𝑇2 =
9𝐾𝑞2
𝑑2