Fís 2 - Edu - Lista de Condutores em Equilíbrio - só com gabarito

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Lista de Condutores em Equilíbrio 
 
Física Frente 2 
1 
 
 
Exercícios 
1. Quando um condutor está em equilíbrio eletrostático, pode-se 
afirmar, sempre, que: 
a) a soma das cargas do condutor é igual a zero; 
b) as cargas distribuem-se uniformemente em seu volume; 
c) as cargas distribuem-se uniformemente em sua superfície; 
d) se a soma das cargas é positiva, elas se distribuem 
uniformemente em sua superfície; 
e) o condutor poderá estar neutro ou eletrizado e, neste caso, 
as cargas em excesso distribuem-se pela sua superfície. 
 
2. Um condutor eletrizado está em equilíbrio eletrostático. 
Pode-se afirmar que: 
a) o campo elétrico e o potencial interno são nulos; 
b) o campo elétrico interno é nulo e o potencial elétrico é 
constante e diferente de zero; 
c) o potencial interno é nulo e o campo elétrico é uniforme; 
d) campo elétrico e potencial são constantes; 
e) sendo o corpo eqüipotencial, então na sua superfície o 
campo é nulo. 
 
3. Dadas as afirmativas: 
I. Na superfície de um condutor eletrizado, em equilíbrio 
eletrostático, o campo elétrico é nulo. 
II. Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio 
eletrostático, o potencial é constante. 
III. Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio 
eletrostático, a densidade superficial da cargas é maior em 
regiões de menor raio de curvatura. 
São corretas: 
a) apenas a I b) apenas a II c) apenas a III 
d) apenas II e III e) todas elas. 
 
4. No interior de um condutor isolado em equilíbrio eletrostático: 
a) O campo elétrico pode assumir qualquer valor, podendo 
variar de ponto para ponto. 
b) O campo elétrico é uniforme e diferente de zero. 
c) O campo elétrico é nulo em todos os pontos. 
d) O campo elétrico só é nulo se o condutor estiver 
descarregado. 
e) O campo elétrico só é nulo no ponto central do condutor, 
aumentando (em módulo) à medida que nos aproximarmos da 
superfície. 
 
5. Cinco pequenas esferas igualmente carregadas cada uma 
com carga q são usadas para carregar uma esfera oca bem 
maior, também condutora, mediante toques sucessivos desta 
última com cada uma das outras cinco. Quanto à carga total da 
esfera oca após os sucessivos contatos com as cinco 
esferinhas. Podemos afirmar: 
a) pode ser nula; 
b) pode ser de sinal contrário ao da carga das cinco esferinhas; 
c) será igual, quer os contatos sejam feitos interna ou 
externamente; 
d) será maior para os contatos externos; 
e) será maior para os contatos internos. 
 
6. Uma esfera metálica oca, de 9,0m de raio, recebe a carga 
de 45,0nC. O potencial a 3,0m do centro da esfera é: 
a) zero volt b) 135 volts c) 45 volts 
d) 90 volts e) 15 volts 
 
7. Uma esfera metálica A de raio R e eletrizada com carga Q é 
colocada em contato com outra esfera metálica B de raio r 
inicialmente neutra, através de um fio condutor fino de 
pequena resistência. Após o contato, devemos ter, 
necessariamente: 
a) a carga na esfera A igual à carga da esfera B; 
b) o potencial elétrico na esfera A igual ao potencial elétrico na 
esfera B; 
c) toda a carga de A passará para B; 
d) não haverá passagem apreciável de carga de A para B, 
uma vez que o fio condutor é fino; 
e) n.d.a. 
 
8. Um condutor esférico, de raio igual a 20 cm, recebe 2,5.1013 
elétrons. Determinar o módulo do vetor campo elétrico criado 
nos pontos A, B e C, distantes, respectivamente, 10 cm, 20 cm 
e 60 cm do centro do condutor. 
 
9. Que raio deve ter uma esfera condutora, para conduzir nas 
vizinhanças de sua superfície externa um campo elétrico de 
intensidade 1.103 N/C, quando recebe 4.1011 elétrons? Sabe-
se que a constante eletrostática do meio vale 1.1010 unidades 
do SI. 
10. Considere uma esfera metálica oca provida de um orifício e 
eletrizada com carga Q. Uma pequena esfera metálica neutra 
é colocada em contato com a primeira. Quais são as afirmações 
corretas? 
a) Se o contato for interno, a pequena esfera não se eletriza. 
b) Se o contato for externo, a pequena esfera se eletriza. 
c) Se a pequena esfera estivesse eletrizada, após um contato 
interno ficaria neutra. 
d) Se aproximarmos a pequena esfera, sem tocar na esfera 
eletrizada, a carga elétrica da pequena esfera aumenta. 
11. A figura representa um “ovóide” metálico onde se 
distinguem as regiões A, B, C e D na superfície e E no interior. 
O “ovóide” tem carga elétrica Q em equilíbrio eletrostático, está 
isolado e muito distante de outras cargas elétricas: 
 
Representando os potenciais elétricos das mencionadas 
regiões, respectivamente, por VA, VB, VC, VD e VE é correto que 
entre esses potenciais valem as relações: 
. 
 
 2 
a) VA > VD > VC > VB > VE. 
b) VE > VB > VC > VD > VA. 
c) VE = 0 e VA = VB = VC = VD ≠ 0. 
d) VA = VB = VC = VD = VE ≠ 0. 
e) VE > VA > VD. 
 
12. Uma esfera condutora de 30 cm de raio é eletrizada com 
uma carga de 8.10-6C. Determinar: 
a) o potencial da esfera; 
b) o potencial de um ponto externo localizado a 60 cm da 
superfície da esfera. 
 
13. Que carga elétrica deve receber uma esfera condutora de 
60 cm de raio para que, no vácuo, adquira um potencial igual a 
– 120 kV? 
 
14. Uma esfera condutora possui raio de 20 cm e uma carga 
elétrica Q = 4.10-6C. Qual a intensidade do campo elétrico e 
qual o valor do potencial elétrico em um ponto situado a 10 cm 
do centro da esfera? 
 
15. Uma esfera metálica oca, de 9 m de raio, recebe a carga de 
45 nC. Qual o valor do potencial elétrico, a 3 m do centro da 
esfera? 
 
16. Retirando-se 4.1011 elétrons de uma esfera condutora, ela 
adquire um potencial de 720 V. Sabendo-se que o meio que a 
envolve é o vácuo, determine o raio dessa esfera. 
 
17. Uma esfera condutora, oca, encontra-se eletricamente 
carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os 
módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900 N/C 
e 90 V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, 
na parte oca, é correto afirmar que os módulos para o campo 
elétrico e para o potencial elétrico são, respectivamente, 
a) zero N/C e 90 V. 
b) zero N/C e zero V. 
c) 900 N/C e 90 V. 
d) 900 N/C e 9,0 V. 
e) 900 N/C e zero V. 
 
18. Um condutor esférico, de 20 cm de diâmetro, está 
uniformemente eletrizado com carga de 4µC e em equilíbrio 
eletrostático. Em relação a um referencial no infinito, o potencial 
elétrico de um ponto P que está a 8,0cm do centro do condutor 
vale, em volts, Dado: K = 9.109 N.m2/C2 
a) 3,6 . 105 
b) 9,0 . 104 
c) 4,5 . 104 
d) 3,6 . 104 
e) 4,5 . 103 
 
19. Dois corpos condutores esféricos de raios R1 e R2 
carregados são conectados através de um fio condutor. A 
relação Q2/Q1, depois do contato, vale 
a) R2/R1 
b) R1/R2 
c) R1.R2 
d) R12/R22 
e) R22/R12 
 
20. Duas esferas metálicas, A e B, de raios R e 3R, estão 
eletrizadas com cargas 2Q e Q, respectivamente. As esferas 
estão separadas de modo a não haver indução entre elas e são 
ligadas por um fio condutor. 
a) Quais as novas cargas após o contato? 
b) Qual o potencial elétrico de cada esfera, depois do contato? 
 
21. Duas esferas metálicas, A e B, de raios 10 cm e 20 cm, 
estão eletrizadas com cargas elétricas 5 nC e -2 nC, 
respectivamente. As esferas são postas em contato. 
Determine, após atingir o equilíbrio eletrostático: 
a) as novas cargas elétricas das esferas; 
b) o potencial elétrico que as esferas adquirem. 
c) Houve passagem de elétrons de A para B ou de B para A? 
Explique. 
 
22. Conhecidas duas esferas metálicas idênticas, A e B, de 
cargas elétricas -1.10-6C e 3.10-6C, respectivamente. As 
esferas são colocadas em contato. 
a) Determine o número de elétrons que passou de um 
condutor para outro. 
b) Qual das esferas recebe elétrons? 
 
 
Gabarito: 
1. e 2. b 3. d 4. c 5. e 6. c 7. b 
 
8. 
N
0
C
; 5
N
4,5.10
C
; 5
N
1,0.10
C
. 9. 80cm 
 
10. São verdadeiras as alternativas a, b e c. 
 
11. d 12. a) 52,4.10 Volts b) 48,0.10 Volts 
 
13. 68,0.10 C 14. 
N
0
C
 e 51,8.10 Volts 15. 45,0Volts 
 
16. 80cm 17. a 18. a 19. a 
 
20. a) 
3.Q
4
 e 
9.Q
4
 b) 
3.K.Q
4.R
 
 
21. a) 1,0nC e 2,0nC b) 90,0Volts c)de B para A. 
 
22. a) 
13n 1,25.10 elétrons . 
b) A esfera B recebe elétrons.