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83 C a p ít u lo 3 • Tr a b a lh o e p o te n ci a l e lé tr ic o 83 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 . +q P –q r O ponto P está localizado na posição média entre as duas cargas. Identifique a alternativa correta. a) A força elétrica resultante sobre uma carga colocada no ponto P é zero. b) O campo elétrico resultante no ponto P é zero. c) O potencial elétrico resultante no ponto P é zero. d) Como temos duas cargas de mesmo módulo e sinais contrários, o valor do campo elétrico ao longo da reta que as une é constante. e) Como temos duas cargas de mesmo módulo e sinais contrários, o valor do potencial elétrico ao longo da reta que as une é zero. T. 56 (UFTMMG) Com relação a um ponto P sobre as linhas de campo geradas por uma única carga puntiforme positiva, analise: I. a força elétrica exercida sobre uma carga nesse ponto tem a direção da linha de força que passa pelo ponto P; II. o vetor campo elétrico nesse ponto tem sentido voltado para a carga geradora do campo; III. o potencial elétrico em P é um vetor com direção radial à carga geradora do campo. Está correto o contido em: a) I, apenas d) I e II, apenas b) II, apenas e) I, II e III c) III, apenas T. 57 (FamecaSP) O gráfico representa o potencial gerado por uma carga elétrica puntiforme, em função da distância dessa carga aos pontos do campo elétrico. O meio é o vácuo. 0 d22,0 d (m) V (volts) 1,0 V1 45 15 Dado: constante eletrostática do vácuo O potencial elétrico V1 e a distância d2, que podem ser obtidos a partir do gráfico, e a carga Q que gera o potencial, assumem os seguintes valores: a) V1 180 V; d2 6,0 m; Q 1,0 3 108 C b) V1 90 V; d2 6,0 m; Q 2,0 3 108 C c) V1 90 V; d2 3,5 m; Q 1,0 3 108 C d) V1 180 V; d2 3,5 m; Q 2,0 3 108 C e) V1 90 V; d2 6,0 m; Q 1,0 3 108 C k0 9,0 3 109 N 3 m2 _______ C2 T. 58 (UCSalBA) Considere uma carga puntiforme po sitiva Q, fixa na origem 0 de um sistema de eixos cartesianos, e dois pontos A e B desse plano, como mostra a figura. 0 A B Q y x No ponto B, o vetor campo elétrico tem intensidade E e o potencial elétrico é V. No ponto A, os valores dessas grandezas serão, respectivamente: a) E __ 4 e V __ 2 c) E e V e) 4E e 2V b) E __ 2 e V __ 2 d) 2E e 2V T. 59 (MackenzieSP) Num ponto A do Universo, cons tatase a existência de um campo elétrico E de in ten si da de 9,0 3 105 N/C, devido exclusivamente a uma carga puntiforme Q situada a 10 cm dele. Num outro ponto B, distante 30 cm da mesma carga, o vetor campo elétrico tem intensidade 1,0 3 105 N/C. A ddp entre A e B é: a) 1,8 3 104 V d) 6,0 3 105 V b) 2,0 3 104 V e) 8,0 3 105 V c) 6,0 3 104 V testes propostos T. 60 (Olimpíada Brasileira de Física) Duas cargas punti formes 1q e q, localizadas no vácuo, estão sepa radas por uma distância fixa r, como ilustrado na figura abaixo. T. 61 (PUCSP) Duas cargas pontuais Q1 e Q2, respectiva mente iguais a 12,0 jC e 4,0 jC, estão fixas na reta representada na figura, separadas por uma distância d. Q1 Q2 P d d d M a) 2,0 jC c) 7,0 ___ 9 jC e) 14 ___ 7 jC b) 3,0 jC d) 7,0 ___ 4 jC T. 62 (PUCMG) Quatro cargas puntiformes iguais, positi vas, estão nos vértices de um quadrado. O potencial foi considerado nulo a uma distância infinita. É correto, então, dizer que no centro do quadrado: a) o potencial é diferente de zero e o campo elétrico é nulo. b) o potencial é nulo e o campo elétrico é diferente de zero. c) o potencial e o campo elétrico são ambos dife rentes de zero. d) o potencial e o campo elétrico são ambos nulos. Qual é o módulo de uma terceira carga pontual Q3, a ser fixada no ponto P de modo que o campo elétrico resultante da interação das 3 cargas no ponto M seja nulo? V3_P1_UN_A_CAP_03b.indd 83 19.09.09 09:14:31 84 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 84 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. 64 (MackenzieSP) Nos vértices A e B do retângulo ilustrado a seguir estão fixas as cargas elétricas puntiformes Q A 3,0 3 102 jC e Q B 6,0 3 102 jC, respectivamente. Considerando que o evento ocor re no vácuo (k0 9 3 109 N 3 m2/C2) e que o potencial elétrico de referência corresponde ao de um ponto muito distante, a diferença de potencial elétrico entre os pontos C e D é: a) zero d) 3,6 3 104 V b) 9,0 3 104 V e) 3,6 3 104 V c) 9,0 3 104 V 4,00 mm 3, 00 m m A B C D T. 65 (UnipSP) Quatro partículas eletrizadas estão fixas nos vértices de um quadrado. As partículas têm as cargas elétricas indicadas nas figuras. Identifique a opção em que o potencial elétrico e o vetor campo elétrico, no centro C do quadrado, são ambos nulos. +Q C –Q +Q –Q a) b) d) e) c) T. 66 (Unifesp) Na figura, as linhas tracejadas repre sentam superfícies equipotenciais de um campo elétrico; as linhas cheias I, II, III, IV e V represen tam cinco possíveis trajetórias de uma partícula de carga q, positiva, realizadas entre dois pontos dessas superfícies, por um agente externo que realiza trabalho mínimo. A trajetória em que esse trabalho é maior, em módulo, é: a) I b) II c) III d) IV e) V I II III IV V T. 67 (MackenzieSP) Ao abandonarmos um corpúsculo, eletrizado positivamente com carga elétrica de 2,0 jC, no ponto A de um campo elétrico, ele fica sujeito a uma força eletrostática que o leva para o ponto B, após realizar o trabalho de 6,0 jJ. A dife rença de potencial elétrico entre os pontos A e B desse campo elétrico é: a) 1,5 kV c) 4,5 kV e) 7,5 kV b) 3,0 kV d) 6,0 kV T. 68 (UEMPR) Considere uma carga elétrica, positiva, isolada no vácuo (k0 9 3 109 N 3 m2/C2), cujo módulo é q 12 jC. Assinale o que for correto. (01) Em qualquer ponto em torno da carga q, as li nhas de força têm a mesma direção e o mesmo sentido do vetor campo elétrico gerado por ela. (02) A intensidade do campo elétrico gerado pela carga q, em um ponto situado a 5 cm de dis tância, é igual a 4,32 3 107 N/C. (04) O potencial elétrico no ponto situado a 5 cm de distância da carga é igual a 2,16 3 106 V. (08) A diferença de potencial elétrico entre dois pontos situados em uma mesma superfície equipotencial é diferente de zero. –2Q C +Q +Q –2Q +2Q C –Q –Q +2Q +2Q C +Q –2Q –Q +Q C –Q –Q +Q Q1 d Q2 Sabendose que a carga Q 1 exerce uma força F1 sobre a carga Q 2 e que a carga Q 2 exerce uma força F2 sobre a carga Q 1, é correto afirmar que: (01) os sentidos das forças F1 e F2 serão opostos somente quando as cargas tiverem sinais opostos; (02) os sentidos das forças F1 e F2 serão sempre opostos, quaisquer que sejam os sinais das cargas; (04) o campo elétrico é nulo em d __ 2 , o ponto médio da distância entre as duas cargas, somente se as cargas tiverem sinais iguais; (08) o potencial elétrico é nulo em d __ 2 , o ponto médio da distância entre as duas cargas, não impor tando quais sejam os sinais das cargas; (16) colocandose uma terceira carga Q 3 negativa em d __ 2 , o ponto médio da distância entre as duas cargas, a força resultante sobre essa carga será nula somente se Q 1 e Q 2 tiverem sinais iguais. Dê como resposta a soma dos números que prece dem as afirmativas corretas. T. 63 (UEMPR) Duas cargas elétricas pontuais Q 1 e Q 2, de mesmo módulo e de sinais desconhecidos, estão fixas no espaço e separadas por uma distância d, como mostra a figura a seguir. V3_P1_UN_A_CAP_03b.indd 84 19.09.09 09:14:33 85 C a p ít u lo 3 • Tr a b a lh o e p o te n ci a l e lé tr ic o 85 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 e19 98 . T. 69 (UELPR) O esquema representa uma região onde existe um campo elétrico uniforme E. Sabendose que o módulo de E vale 200 N/C, a dife rença de potencial entre os pontos X e Y, indicados no esquema, é, em volts, igual a: a) zero c) 60 e) 120 b) 18 d) 80 X 20 cm 20 cm Y E T. 70 (UELPR) Em uma região existe um campo elétrico uniforme, cuja direção pertence ao plano xy. Um agente externo desloca com movimentos unifor mes uma carga q igual a 0,5 C, conforme a figura abaixo. B x y 2 m 2 m 3 m 5 m A C D Sabendose que o agente externo não efetua tra balho sobre a carga q no trajeto AB, mas efetua um trabalho igual a 2 J no trajeto BC e 4 J no trajeto AD, é correto afirmar: a) O campo elétrico nesta região tem módulo E 2 V/m, direção do eixo x e sentido positivo. b) O campo elétrico nesta região tem módulo E 2 V/m, direção do eixo x e sentido negativo. c) O campo elétrico nesta região tem módulo E 4 V/m, direção do eixo x e sentido negativo. d) O campo elétrico nesta região tem módulo E 4 V/m, direção do eixo y e sentido positivo. e) O campo elétrico nesta região tem módulo E 2 V/m, direção do eixo y e sentido negativo. T. 71 (UniubeMG) Em uma região de campo elétrico uniforme de intensidade E 20.000 N/C, uma carga q 4 3 108 C é levada de um ponto A, onde VA 200 V, para um ponto B, onde VB 80 V. O trabalho realizado pela força elétrica no desloca mento da carga entre A e B e a distância entre os pontos A e B são, respectivamente, iguais a: a) 4,8 3 106 N e 6 3 103 m b) 4,8 3 106 J e 6 3 103 m c) 2,4 3 105 J e 8 3 103 m d) 2,4 3 105 N e 6 3 103 m e) 0 e 8 3 103 m T. 72 (UEMPR) O campo elétrico entre duas placas condutoras vale E 2,0 # 104 N/C e a distância entre elas é d 7,0 mm. Suponha que um elétron (qe 1,6 # 1019 C e me 9,1 # 1031 kg) seja libera do em repouso nas proximidades da placa negativa. O campo gravitacional é considerado desprezível. Com base na situação descrita, assinale o que for correto. (01) A força F que atuará sobre o elétron terá a mesma direção e sentido do campo elétrico. (02) O módulo da força F que atuará sobre o elétron é igual a 3,2 # 1015 N. (04) Sabendo que o peso do elétron é despre zível em comparação com a força elétrica que atuará sobre ele, podese afirmar que o movimento do elétron será retilíneo unifor memente variado e que o módulo da acele ração adquirida por ele é, aproximadamente, 3,5 # 1015 m/s2. (08) O tempo que o elétron gastará para ir de uma placa a outra será 4,0 # 109 s. (16) A velocidade do elétron ao chegar à placa positiva é 14,0 # 106 m/s. (32) A diferença de potencial entre as placas é 140 V. (64) O trabalho que o campo elétrico realiza sobre o elétron, ao deslocálo da placa negativa para a placa positiva, é 2,24 # 1018 N 3 m. Dê como resposta a soma dos números que prece dem as afirmativas corretas. (16) O trabalho realizado pela força elétrica do cam po elétrico para deslocar uma carga q2 15 jC desde o infinito até o ponto situa do a 5 cm da carga q é, em módulo, igual a 32,40 J. (32) O trabalho realizado pela força elétrica do campo elétrico para deslocar uma carga entre dois pontos pertencentes à mesma linha de força é nulo. (64) Potencial elétrico e trabalho são grandezas vetoriais. Dê como resposta a soma dos números que pre cendem as afirmativas corretas. T. 73 (PUCCampinasSP) Considere dois pontos M e N, de um campo elétrico uniforme de intensidade 5,0 3 103 N/C, conforme mostra o esquema a seguir. Sabendo que o potencial elétrico no ponto M vale 40 V, é correto afirmar que: a) o potencial elétrico no ponto N vale 10 V. b) o trabalho do campo elétrico ao deslocar uma carga q 2,0 3 106 C, de M até N, vale 2,0 3 104 J. c) o potencial elétrico no ponto N vale 40 V. d) o trabalho do campo elétrico ao deslocar uma carga q 2,0 3 106 C, de M até N, vale 2,0 3 104 J. e) o potencial elétrico do ponto N vale 90 V. M N 1,0 cm E V3_P1_UN_A_CAP_03b.indd 85 19.09.09 09:14:34