Estudo Ativo Vol 2 - Ciências da Natureza-430-432

Prévia do material em texto

430
VO
LU
M
E 
2 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
 A intensidade do campo elétrico resultante em Z, de-
vido às cargas já citadas é
 Dados: o meio é o vácuo e a constante eletrostática
 do vácuo k0 = 9 ⋅ 10
9 C
N m
2
2: é
a) 2 ⋅ 105 C
N
b) 6 ⋅ 103 C
N
c) 8 ⋅ 104 C
N
d) 104 C
N
e) 105 C
N
 
7. (EFOMM 2021) Considere um hexágono regular, de 
lado r, com partículas carregadas mantidas fixas so-
bre seus vértices, conforme mostra a figura. Uma sé-
tima carga q é posicionada a uma distância 2
r das 
cargas vizinhas. Qual deve ser o módulo da carga q, 
para que o campo elétrico no ponto P, no centro do 
hexágono, seja nulo?
 
 Considere cos60º = 2
1 .
a) q1
b) 3 q1
c) 2 2 q1
d) 2
3 3 q1
e) 4 3q1
estudo indiVidualizado (e.i.)
1. (FGV 2018) A gaiola de Faraday é um curioso 
dispositivo que serve para comprovar o compor-
tamento das cargas elétricas em equilíbrio.
A pessoa em seu interior não sofre descarga
Dessa experiência, conclui-se que o campo elétrico 
no interior da gaiola é 
a) uniforme e horizontal, com o sentido dependente 
do sinal das cargas externas. 
b) nulo apenas na região central onde está a pessoa. 
c) mais intenso próximo aos vértices, pois é lá que as 
cargas mais se concentram. 
d) uniforme, dirigido verticalmente para cima ou para 
baixo, dependendo do sinal das cargas externas. 
e) inteiramente nulo. 
 
2. (UEG 2022) O campo elétrico de uma casca esférica 
não condutora, uniformemente carregada, de raio 
R, se comporta como se toda sua carga Q estivesse 
concentrada na origem. Sendo assim, qual é o mó-
dulo do campo elétrico E de uma casca esférica, a 
uma distância r de sua origem? 
a) E = K0 0
| Q |E K
R
= 
b) E = K0 0
| Q |E K r
R
= r
c) E = K0 0 2
| Q |E K
r
= 
d) E = K0 0
| Q |E K
r
= 
e) E = K0 20 3
| Q |E K r
R
= r2 
 
constante eletrostática (k0) = 9 x 109 N . m2/C2 
3. (UEPG - ADAPTADA) Uma carga elétrica puntifor-
me de 2 x 10-6 C, no vácuo, situa-se na origem de um 
sistema de referencial inercial. Uma carga teste de 
-3 x 10-6 C é utilizada para estudar as propriedades 
elétricas da região próxima à primeira carga. Con-
siderando um ponto A situado a 20 cm da origem, 
um ponto B situado a 10 cm da origem e a constante 
eletrostática (k0) = 9 x 109 N . m2/C2, o campo elétri-
co no ponto A vale:
a) 5,5 . 105 N/C
b) 4,5 . 104 N/C
c) 4,5 . 105 N/C
d) 8,0 . 105 N/C
e) 5,5 . 105 N/C
431
VO
LU
M
E 
2 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
4. (FGV 2022) Uma esfera metálica oca de raio R e 
centro C está isolada, eletrizada com uma carga 
elétrica positiva Q e em equilíbrio eletrostático. O 
ponto P, indicado na figura, está a uma distância 2R 
da superfície dessa esfera.
Sendo k a constante eletrostática do meio em que 
a esfera se encontra, as intensidades do campo elé-
trico criado por ela no ponto C e no ponto P são, 
respectivamente, 
a) EC = 0 e EP = P 2
k QE
4 R
⋅
=
⋅
b) EC = C 2
k QE
R
⋅
= e EP = P 2
k QE
9 R
⋅
=
⋅
 
c) EC = 0 e EP = P 2
k QE
R
⋅
= 
 
d) EC = 0 e EP =P 2
k QE
9 R
⋅
=
⋅
 
e) EC = C 2
k QE
R
⋅
= e EP = P 2
k QE
4 R
⋅
=
⋅ 
5. (UPF 2022) Em eletricidade, é considerado essen-
cial o estudo do movimento de cargas elétricas sob 
efeito de campos elétricos. Considerando uma carga 
elétrica q pontual e positiva, abandonada e em re-
pouso, num ponto do espaço onde existe um campo 
elétrico uniforme, podemos dizer que seu compor-
tamento é descrito nas afirmações a seguir, exceto: 
a) A carga q experimenta a ação de uma força elétrica 
na mesma direção e sentido do campo elétrico. 
b) A carga q irá se mover da região de maior potencial 
elétrico para a de menor potencial elétrico. 
c) O trabalho efetuado pela força elétrica sobre a car-
ga q durante o seu deslocamento faz aumentar a 
energia cinética da carga. 
d) Enquanto a carga se movimenta, a sua energia po-
tencial elétrica aumenta. 
e) O movimento da carga q no campo elétrico obedece 
à Segunda Lei de Newton. 
 
6. (UEPG 2020 - ADAPTADA) Duas cargas elétricas 
puntiformes, de mesmo módulo, estão distantes 1m 
uma da outra. Sabendo que para um ponto localiza-
do simultaneamente a 50 cm de ambas as cargas o 
valor do campo elétrico total é nulo, assinale o que 
for correto. 
a) As linhas dos campos elétricos saem de uma carga 
elétrica e convergem para a outra. 
b) A força elétrica entre as duas cargas é atrativa. 
c) Para um ponto situado simultaneamente a 1m de 
distância de ambas as cargas, a direção da resul-
tante dos campos elétricos produzidos pelas duas 
cargas é paralela à linha que une as duas cargas. 
d) As forças elétricas que uma carga exerce sobre a 
outra são exemplos de forças de ação e reação. 
 
7. (EFOMM 2021) Considere um corpo cúbico de lado 
20 cm, massa de 20g e uniformemente carregado, 
localizado nas proximidades da superfície terres-
tre. Não despreze o ar, mas considere sua densidade 
igual a 1,2 kg/m3. Se na região existe um campo 
elétrico uniforme, voltado para cima, de módulo 
52 N/C, qual deve ser a carga para que o corpo fique 
suspenso em equilíbrio no ar?
Dado g = m/s2.
a) 1,0 mC 
b) 2,0 mC 
c) 4,0 mC 
d) 6,0 mC 
e) 8,0 mC 
 
8. (UEM 2021 - ADAPTADA) Quatro partículas ele-
tricamente carregadas, representadas pelas le-
tras A, B, C e D, estão fixas em certas posições 
ao longo de um anel circular isolante de raio 
2 m.m. As cargas elétricas dessas partículas são, 
respectivamente, +12 nC, -24 nC, +30 nC e + 16nC 
(1 nC = 10-9 C). Sabe-se que A e C são diametral-
mente opostas entre si (uma linha reta que passa 
por A e C também passa pelo centro do anel). B e D 
também são diametralmente opostas entre si. Con-
sidere que o potencial elétrico de cada uma dessas 
cargas é igual a zero no infinito. Sobre esse sistema, 
assinale o que for correto. 
a) A informação de que as partículas A e C (e também 
B e D) são diametralmente opostas é essencial 
para o cálculo do potencial elétrico no centro do 
anel. 
b) A informação de que as partículas A e C (e também 
B e D) são diametralmente opostas é suficiente 
para o cálculo do campo elétrico resultante no 
centro do anel. 
c) Na ausência das partículas B e D, o módulo do cam-
po elétrico resultante no centro do anel é igual 
a 81 N/C. 
d) Na ausência das partículas A e C, o módulo do cam-
po elétrico resultante no centro do anel é igual a 
90 N/C. 
 
9. (UFPR 2022) O comportamento gráfico para o mó-
dulo do campo elétrico E numa dada região do es-
paço, em função da posição x dentro dessa região, é 
linear e está representado na figura a seguir.
432
VO
LU
M
E 
2 
 
 C
IÊ
N
CI
AS
 D
A 
N
AT
U
RE
ZA
 e
 s
ua
s 
te
cn
ol
og
ia
s
Considerando as informações apresentadas no 
enunciado e na figura, assinale a alternativa que 
apresenta corretamente o valor do módulo da força 
elétrica F produzida por esse campo sobre uma car-
ga Q = 1,6 mC colocada na posição x = 4 cm. 
a) F = 8,0 N. 
b) F = 6,4 N. 
c) F = 4,8 N. 
d) F = 3,2 N. 
e) F = 1,6 N. 
 
10. (ESC. NAVAL 2021) Em relação o Eletromagnetis-
mo, assinale a opção INCORRETA. 
a) O campo elétrico resultante nos pontos internos de 
um condutor, em equilíbrio eletrostática, é nulo. 
b) Cargas elétricas abandonadas em repouso num 
campo elétrico e sujeitas apenas à força elétrica 
deslocam-se, espontaneamente, para pontos de 
maior potencial elétrico. 
c) A capacitância eletroestática de um condutor esfé-
rico é diretamente proporcional ao seu raio. 
d) Em todo movimento espontâneo de cargas elétri-
cas num campo elétrico, a energia potencial elé-
trica diminui. 
e) O potencial elétrico é constante em todos os pon-
tos da superfície externa de um condutor em 
equilíbrio eletroestático. 
 
11. (ESPCEX (AMAN) 2019) Considere uma esfera me-
tálica de massa igual a 10-6 kg e carga positiva de 
10-3 C. Ela é lançada verticalmente para cima com 
velocidade inicial v0 = 50 m/s, em uma região ondehá um campo elétrico uniforme apontado vertical-
mente para baixo, de módulo E = 10-2 N/C.
A máxima altura que a esfera alcança, em relação 
ao ponto de onde foi lançada, é de
Dado: considere a aceleração da gravidade igual a 
10 m/s2.
a) 32,5 m. 
b) 40,5 m. 
c) 62,5 m.
d) 70,0 m. 
e) 82,7 m.
 
12. (EBMSP) 
A figura representa a variação de potencial elétrico 
entre as partes externa e interna de uma célula, 
denominado potencial de membrana. Esse poten-
cial é medido posicionando-se um dos polos de um 
medidor de voltagem no interior de uma célula e o 
outro no líquido extracelular. 
Com base nessa informação e considerando-se a 
intensidade do campo elétrico em uma membrana 
celular igual a 7,5 . 106 N/C e a carga elétrica fun-
damental igual a 1,6 . 10-19 N/C, é correto afirmar: 
a) A diferença de potencial DV medido com as pontas 
dos dois microelétrodos no fluido extracelular é 
-70 mV.
b) A espessura da membrana celular é de, aproxima-
damente, 80 Å.
c) A intensidade da força elétrica que atua em um íon 
Ca++ na membrana é igual a 2,4 . 10-12 N.
d) A energia potencial adquirida por um íon K+ que 
entra na célula é igual a 1,12 . 10-17 J.
e) O íon K+ que atravessa perpendicularmente a 
membrana de espessura d descreve movimento 
retilíneo e uniforme, sob a ação exclusiva de uma 
força elétrica. 
 
13. (UEFS) Duas cargas elétricas puntiformes, Q1 e Q2, 
estão fixas sobre uma circunferência de centro O, 
conforme a figura.
Considerando que E

 representa o vetor campo elé-
trico criado por uma carga elétrica puntiforme em 
determinado ponto e que E representa o módulo 
desse vetor, é correto afirmar que, no ponto 0: 
a) E

2 = -2 . E

1 
b) E

2 = 2 . E

1 
c) E

2 = E

1 
d) E

2 = -E

1 
e) E

2 = -2 . E

1 
 
14. (UNESP) Três esferas puntiformes, eletrizadas com 
cargas elétricas q1 = q2 = +Q e q3 = -2Q, estão fixas e 
dispostas sobre uma circunferência de raio r e cen-
tro C, em uma região onde a constante eletrostática 
é igual a k0, conforme representado na figura.