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65 C a p ít u lo 2 • C a m p o e lé tr ic o 65 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . T. 43 (Efoa-MG) Elétrons e prótons são distribuídos simetricamente em torno de um ponto P nas con- figurações indicadas nas figuras abaixo. T. 44 (Cesgranrio-RJ) Duas cargas elétricas pontuais, de mesmo valor e com sinais opostos, se encontram em dois dos vértices de um triângulo equilátero. No ponto médio entre esses dois vértices, o módulo do campo elétrico resultante devido às duas cargas vale E. Qual o valor do módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo? a) E __ 2 b) E __ 3 c) E __ 4 d) E __ 6 e) E __ 8 T. 45 (Cesgranrio-RJ) Quatro partículas carregadas estão fixas nos vértices de um quadrado. As cargas das partículas têm o mesmo mó dulo q, mas os seus sinais se alternam conforme é mostrado na figura. Identifique a opção que melhor representa o vetor campo elétrico no ponto M assinalado na figura. –q M +q +q –q a) b) c) e) É correto afirmar que o vetor campo elétrico resul- tante, no ponto P, é nulo nas figuras: a) II e III c) I e III e) I e II b) III e IV d) II e IV M E M E M E = 0 M E d) ME P + + – – I + + + + – – – – P II + + – + P III – –+ P IV T. 46 (PUC-SP) Seis cargas elétricas puntiformes se en- contram no vácuo fixas nos vértices de um hexágo- no regular de lado c. As cargas têm mesmo módulo, OQO, e seus sinais estão indicados na figura. + – + + – – A B E D F C Dados: constante eletrostática do vácuo k0 9,0 3 109 N 3 m2 _______ C2 c 3,0 3 101 cm OQO 5,0 3 105 C No centro do hexágono, o módulo e o sentido do ve- tor campo elétrico resultante são, respectivamente: a) 5,0 3 106 N/C; de E para B b) 5,0 3 106 N/C; de B para E c) 5,0 3 106 N/C; de A para D d) 1,0 3 107 N/C; de B para E e) 1,0 3 107 N/C; de E para B T. 47 (Ufac) Nos vértices de um quadrado de 1,0 m de lado são colocadas as cargas q1 1,0 3 107 C; q2 2,0 3 107 C; q3 1,0 3 107 C e q4 2,0 3 107 C, como mostra a figura. T. 48 (PUC-MG) A figura representa uma linha de força de um campo elétrico. q2 q3 q1 q4 1,0 m A intensidade do campo elétrico no centro do qua- drado será: a) 2,0 3 103 N/C d) 16,0 3 103 N/C b) 3,6 3 103 N/C e) 32,0 3 103 N/C c) 8,0 3 103 N/C P @ Dados: k0 9 3 109 N 3 m2 _______ C2 # A direção e sentido do vetor campo elétrico em P é: a) b) c) d) e) T. 49 (UFMA) A figura representa, na convenção usual, a configuração de linhas de força associadas a duas car gas puntiformes Q 1 e Q 2. Podemos afirmar, corretamente, que: a) Q 1 e Q 2 são neutras. b) Q 1 e Q 2 são cargas negativas. c) Q 1 é positiva e Q 2 é negativa. d) Q 1 é negativa e Q 2 é positiva. e) Q 1 e Q 2 são cargas positivas. V3_P1_UN_A_CAP_02.indd 65 19.09.09 09:04:23 66 U n id a d e A • C a rg a s e lé tr ic a s e m r e p o u so 66 R ep ro d uç ão p ro ib id a. A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . T. 50 (Mackenzie-SP) Uma carga pontual positiva é lança- da com velocidade v0 no campo elétrico re pre sen ta- do por suas linhas de força como mostra a figura. T. 51 (Vunesp) Uma partícula de massa m e carga q é liberada, a partir do repouso, num campo elétrico uniforme de intensidade E. Supondo que a partícula esteja sujeita exclusivamente à ação do campo elé- trico, a velocidade que atingirá t segundos depois de ter sido liberada será dada por: a) qEt ____ m c) qmt ____ E e) t ____ qmE b) mt ___ qE d) Et ____ qm A B v0 Então: a) nos pontos A e B a carga possui acelerações iguais. b) a aceleração da carga no ponto A é menor que no ponto B. c) a aceleração da carga no ponto A é maior que no ponto B. d) a velocidade da carga em A é maior que a velo- cidade em B. e) a velocidade da carga é a mesma em A e em B. T. 52 (Unaerp-SP) Um campo elétrico uniforme existe na região entre duas placas planas paralelas com cargas de sinais opostos. Um elétron de massa m 7 9 3 1031 kg e carga q 1,6 3 1019 C é aban- donado em repouso junto à superfície da placa carregada negativamente e atinge a superfície da placa oposta, a 12 cm de dis tân cia da primeira, em um intervalo de tempo de 3 3 107 s. Determine a intensidade do campo elétrico e a velocidade do elétron no momento em que atinge a segunda pla ca. Identifique a opção correta. a) E 15 N/C; v 8 3 105 m/s b) E 200 N/C; v 4 km/h c) E 100 N/C; v 2 3 106 m/s d) E 106 N/C; v 2 3 106 m/s e) E 5 N/C; v 8 3 105 m/s T. 53 (UFJF-MG) Uma gotícula de óleo, de massa m 7 9,6 3 1015 kg e carregada com carga elétrica q 3,2 3 1019 C, cai verticalmente no vácuo. Num certo instante, liga-se nessa região um campo elé- trico uniforme, vertical e apontando para baixo. O módulo desse campo elétrico é ajustado até que a gotícula passe a cair com movimento retilíneo e uniforme. Nessa situação, qual o valor do módulo do campo elétrico? a) 3,0 3 105 N/C c) 5,0 3 103 N/C b) 2,0 3 107 N/C d) 8,0 3 103 N/C (Dado: g 10 m/s2) T. 54 (Inatel-MG) Uma pequena esfera de carga conhecida q e massa desconhecida m, inicialmente em repou- so, cai de uma altura h na presença de um campo elétrico uniforme E dirigido verticalmente para baixo. A esfera chega ao solo com uma velocidade v 2 dlll gh . O valor da massa m da esfera em função de E, q e g é expressa na forma: a) qE ___ g d) qg ___ E b) gE ___ q e) q ___ Eg c) E ___ qg T. 55 (Fuvest-SP) Três grandes placas, P1, P2 e P3, com, res- pectivamente, cargas Q, Q e 2Q, geram campos elétricos uniformes em certas regiões do espaço. As figuras abaixo mostram, cada uma, intensidade, direção e sentido dos campos criados pelas respec- tivas placas P1, P2 e P3, quando vistas de perfil. Colocando-se as placas próximas, separadas pela distância D indicada, o campo elétrico resultante, gerado pelas três placas em conjunto, é represen- tado por: +Q E0 E0 P1 –Q E0 E0 P2 +2Q 2E0 2E0 P3 a) b) c) d) e) Nota: onde não há indicação, o campo elétrico é nulo. 2E0 P1 P2 P3 3E0 E0 E0 P1 P2 P3 2E0 2E0 E0 2E0 P1 P2 P3 3E0 2E0 2E0 P1 P2 P3 2E0 2E0 P1 P2 P3 2E0 2E0 D D V3_P1_UN_A_CAP_02.indd 66 19.09.09 09:04:26 Capítulo 3 Trabalho e potencial elétrico UNIDADE A A cada ponto de um campo elétrico associa-se a grandeza escalar potencial elétrico. Com base nessa grandeza, pode-se determinar a intensidade de diversas interações entre as cargas elétricas presentes nesse campo. 3.1 Trabalho da força elétrica O trabalho da força elétrica entre dois pontos de um campo elétrico não depende da trajetória seguida pela carga. 3.2 Diferença de potencial elétrico A diferença de potencial elétrico entre dois pontos de um campo elétrico é também chamada tensão elétrica. Sua unidade de medida é o volt. 3.3 Superfície equipotencial As superfícies equipotenciais em um campo elétrico são quaisquer superfícies nas quais todos os pontos têm potenciais elétricos iguais. O globo de plasma é preenchido com argônio à baixa pressão. Uma fonte de alta tensão excita e ioniza alguns átomos do gás argônio. Quando voltam ao estado inicial, esses átomos emitem luz azulada. V3_P1_UN_A_CAP_03a.indd 67 21.09.09 18:08:56 Parte I Unidade A - Cargas elétricas em repouso 3. Trabalho e potencial elétrico