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ITA18 - Física LF3D1-1 - Potencial elétrico Questão 1 (Ufrgs 2012) Considere que U é a energia potencial elétrica de duas partículas com cargas +2Q e - 2Q fixas a uma distância R uma da outra. Uma nova partícula de carga +Q é agregada a este sistema entre as duas partículas iniciais, conforme representado na figura a seguir. A energia potencial elétrica desta nova configuração do sistema é a) zero. b) U/4. c) U/2. d) U. e) 3U. f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 2 (Ufrgs 2008) Uma carga de - 106 C está uniformemente distribuída sobre a superfície terrestre. Considerando-se que o potencial elétrico criado por essa carga é nulo a uma distância infinita, qual será aproximadamente o valor desse potencial elétrico sobre a superfície da Lua? Dados: DTerra-Lua ≈ 3,8 × 108 m; k0 = 9 × 109 Nm2/C2. a) - 2,4 × 107 V. b) - 0,6 × 10-1 V. c) - 2,4 × 10-5 V. d) - 0,6 × 107 V. e) - 9,0 × 106 V.felipe13games@gmail.c om f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 3 (Ufrgs 2007) A figura a seguir representa duas cargas elétricas puntiformes, mantidas fixas em suas posições, de valores + 2q e - q, sendo q o módulo de uma carga de referência. Considerando-se zero o potencial elétrico no infinito, é correto afirmar que o potencial elétrico criado pelas duas cargas será zero também nos pontos a) I e J. b) I e K. c) I e L. d) J e K. e) K e L. f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 4 (Ufjf 2007) A figura a seguir mostra um sistema de duas partículas puntiformes A e B em repouso, com cargas elétricas iguais a Q, separadas por uma distância r. Sendo K, a constante eletrostática, pode-se afirmar que o módulo da variação da energia potencial da partícula B na presença da partícula A, quando sua distância é modificada para 2r, é: a) felipe13games@gmail.c om b) c) d) e) f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 5 (Ufrgs 2005) A figura a seguir representa uma esfera metálica oca, de raio R e espessura desprezível. A esfera é mantida eletricamente isolada e muito distante de quaisquer outros objetos, num ambiente onde se fez vácuo. Em certo instante, uma quantidade de carga elétrica negativa, de módulo Q, é depositada no ponto P da superfície da esfera. Considerando nulo o potencial elétrico em pontos infinitamente afastados da esfera e designando por k a _ "constante eletrostática", podemos afirmar que, após terem decorrido alguns segundos, o potencial elétrico no ponto S, situado à distância 2R da superfície da esfera, é dado por a) -kQ/2R. b) -kQ/3R. c) +kQ/3R. d) -kQ/9R2. e) +kQ/9R2. f) não sei. felipe13games@gmail.c om felipe13games@gmail.c om Questão 6 (Fgv 2005) Com respeito à eletrodinâmica, analise: I) Tomando-se a mesma carga elétrica, isolada de outra qualquer, entre os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico em um mesmo ponto do espaço, o primeiro sofre uma diminuição mais rápida que o segundo, conforme se aumenta a distância até a carga. II) Comparativamente, a estrutura matemática do cálculo da força elétrica e da força gravitacional são idênticas. Assim como as cargas elétricas estão para as massas, o campo elétrico está para a aceleração da gravidade. III) Uma diferença entre os conceitos de campo elétrico resultante e potencial elétrico resultante é que o primeiro obtém-se vetorialmente, enquanto o segundo é obtido por uma soma aritmética de escalares. É correto o contido em a) I, apenas. b) II, apenas. c) I e III, apenas. d) II e III, apenas. e) I, II e III. f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 7 (Mackenzie 2003) A 40 cm de um corpúsculo eletrizado, coloca-se uma carga puntiforme de 2,0 µC. Nessa posição, a carga adquire energia potencial elétrica igual a 0,54 J. Considerando k0 = 9 . 109 Nm2/C2, a carga elétrica do corpúsculo eletrizado é: a) 20 µC. b) 12 µC. c) 9 µC. d) 6 µC. e) 4 µC. f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 8 felipe13games@gmail.c om (Mackenzie 2001) Uma partícula de 1,0g está eletrizada com carga 1,0 µC. Ao ser abandonada do repouso, no ponto A do campo elétrico da carga puntiforme Q, fica sujeita a uma força elétrica cujo trabalho por ela realizado, entre este ponto A e o ponto B, é igual ao trabalho realizado pelo seu próprio peso, durante sua queda num desnível de 40 m. Sabendo-se que k0 = 9.109 N.m2/C2 e que g = 10m/s2, podemos afirmar que o valor da carga Q é: a) 1,0 µC. b) 2,0 µC. c) 3,0 µC. d) 4,0 µC. e) 5,0 µC. f) não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 9 Examine as afirmativas a seguir: I. Se F é a intensidade da força eletrostática que atua sobre uma carga q colocada em certo ponto, o produto F q representa a intensidade do campo elétrico nesse ponto. II. O vetor campo elétrico em um ponto tem sempre a mesma direção e o mesmo sentido da força que atua sobre uma carga positiva colocada nesse ponto. III. O potencial elétrico é uma grandeza vetorial, cuja intensidade obedece à lei do inverso do quadrado das distâncias. IV. O potencial elétrico é uma grandeza escalar e corresponde à energia potencial elétrica adquirida por unidade de carga colocada em um ponto de um campo elétrico. Para a resposta, use o código a seguir: a) Se somente I e II estiverem corretas.felipe13games@gmail.c om b) Se somente II e IV estiverem corretas. c) Se somente I e III estiverem corretas. d) Se todas estiverem corretas. e) Se todas estiverem incorretas. f) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 10 (Ufl a-MG) O diagrama potencial elétrico versus distância de uma carga elétrica puntiforme Q no vácuo é mostrado a seguir. Considere a constante eletrostática do vácuo Pode-se afirmar que o valor de Q é a) +3,0 · 10-12 C. b) +0,1 · 10-12 C. c) +3,0 · 10-9 C. d) +0,1 · 10-9 C. e) –3,0 · 10-12 C. f) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 11 Em todas as figuras a seguir, as cargas elétricas uti l izadas possuem o mesmo módulo e são puntiformes. Quando a carga é negativa, o sinal está indicado. felipe13games@gmail.c om Levando em conta a posição das cargas em cada situação e considerando os pontos A, B e C centros das circunferências e D e E centros dos quadrados, determine em quais desses pontos o vetor campo elétrico é nulo e em quais desses pontos o potencial elétrico é nulo. a) Vetor campo elétrico é nulo: 2 e 4 Potencial elétrico é nulo: 4 e 5 b) Vetor campo elétrico é nulo: 2 e 3 Potencial elétrico é nulo: 1 e 5 c) Vetor campo elétrico é nulo: 2 e 4 Potencial elétrico é nulo: 1 e 3 d) Vetor campo elétrico é nulo: 1 e 3 Potencial elétrico é nulo: 4 e 5 e) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 12 (UFPE) Duas cargas elétricas –Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82 cm um do outro (ver figura). Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direita de B e situado sobre a reta que une as cargas, encontra-se um valor nulo. Se | Q | = 3 | q |, qual o valor em centímetros da distância BC? a) 35 cm b) 39 cm c) 41 cm d) 43 cm felipe13games@gmail.c om e) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 13 Em uma região onde a constante eletrostática vale 1,0 · 1010 N m2 C–2, são fixadas duas partículas eletrizadas positivamente com cargas QA e QB, distantes entre si 1,0 m. Uma carga de prova de 2,0 μC é colocada no segmento AB, a 60 cm de QA, permanecendo em repouso apesar de adquirir uma energia potencial elétrica igual a 1,0 J. Quais os valores de QA e de QB? a) QA = 16 μC QB = 8,0 μC b) QA = 18 μC QB = 8,0 μC c) QA = 16 μC QB = 6,0 μC d) QA = 14 μC QB = 9,0 μC e) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 14 No esquema a seguir, QA = + 3,0 μC e QB = – 4,0 μC. O meio é o vácuo, de constante eletrostática igual a 9,0 . 109 N m2 C–2. Determine a intensidade do campo elétrico, em C e o valor do potencial elétrico, em C e marque a opção adequada. a) Intensidade do campo elétrico, em C: 5,0 · 103 N/C Potencial elétrico, em C: –3,0 · 103 V b) Intensidade do campo elétrico, em C: 5,0 · 103 N/C Potencial elétrico, em C: –2,0 · 103 V c) Intensidade do campo elétrico, em C: 4,0 · 103 N/C Potencial elétrico, em C: –3,0· 103 V d) Intensidade do campo elétrico, em C: 6,0 · 103 N/C Potencial elétrico, em C: –4,0 · 103 V felipe13games@gmail.c om e) Não sei. Questão 15 (Cesgranrio-RJ) A figura acima mostra duas cargas elétricas puntiformes Q1 = + 10–6 C e Q2 = – 10–6 C localizadas nos vértices de um triângulo equilátero de lado d = 0,3 m. O meio é o vácuo, cuja constante eletrostática é k0 = 9 · 109 N m2/C2. O potencial elétrico e a intensidade do campo elétrico resultantes no ponto P são, respectivamente: a) b) c) d) e) f) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 16 (Ufal) Duas cargas elétricas puntiformes de 1,0 · 10–7 C e 2,0 · 10–8 C estão a uma distância de 10 cm uma da outra. Aumentando- se a distância entre elas de Δd, a energia potencial elétrica do sistema diminui 1,35 · 10–4 J. Sendo a constante eletrostática igual a 9,0 · 109 N m2/C2, qual é o valor de Δd, em centímetros? a) 20 cm felipe13games@gmail.c om b) 25 cm c) 27 cm d) 30 cm e) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 17 Nos vértices A, B e C de um retângulo são colocadas três cargas puntiformes QA = + 2,0 μC, QB = – 6,0 μC e QC = + 3,0 μC: Sabe-se que o meio é o vácuo, de constante eletrostática igual a 9,0 · 109 N m2 C–2, e que a = 4,0 m e b = 3,0 m. Qual p valor da carga que deve ser colocada em D, para que o potencial resultante em M seja nulo e em M, para que o potencial resultante em D seja nulo? a) QD = +2,0 μC QM = –0,64 μC b) QD = +1,0 μC QM = –0,54 μC c) QD = +1,4 μC QM = –0,54 μC d) QD = +1,0 μC QM = –0,64 μC e) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 18 (Mack-SP) Uma unidade de medida de energia muito uti l izada em Física Nuclear é o eletronvolt (eV), e os múltiplos quiloeletronvolt (keV) e megaeletronvolt (MeV) são ainda mais usuais. Comparando o eletronvolt com a unidade de medida do Sistema Internacional, temos que 1 eV = 1,6 · 10–19 J. Durante uma experiência no laboratório, tem-se uma carga elétrica puntiforme fixa (Q) de 3,0 nC (3,0 · 10–9 C), praticamente no vácuo (K0 = 9 · 109 N m2/C2), e, em determinado instante, um pósitron (q = + 1,6 ·10–19 C) é abandonado do repouso em um ponto A, distante 3,0 mm dessa carga Q. Ao passar por um ponto B, situado a 6,0 mm de A, sobre a mesma reta QA, o pósitron terá energia cinética: felipe13games@gmail.c om a) εC = 4,5 keV. b) εC = 6,0 keV. c) εC = 9,0 keV. d) εC = 4,5 MeV. e) εC = 6,0 MeV. f) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 19 (EEM-SP - adaptada) Um corpo de 6 g de massa e -2 · 10–6 C de carga gira em órbita circular com velocidade v = 30 m/s, em torno de uma carga Q = 15 · 10–6 C f xa. Calcule o raio da trajetória e a energia do sistema, adotando energia potencial nula quando as cargas estão infinitamente afastadas e assinale a opção adequada. Dado: a) R = 3 cm Eτ = –2,7 J b) R = 5 cm Eτ = –3,7 J c) R = 5 cm Eτ = –2,7 J d) R = 4 cm Eτ = –2,2 J e) Não sei. felipe13games@gmail.c om Questão 20 Um anel encontra-se uniformemente eletrizado com uma carga elétrica total de 9,0 pC (9,0 · 10–12 C) e tem raio R igual a 3,0 cm. Observe a figura a seguir. Dado: K = 9 · 109 N m2 C–2 felipe13games@gmail.c om Qual é o potencial elétrico no ponto P, sendo a distância OP = 4,0 cm? a) νP = 1,35 V b) νP = 1,54 V c) νP = 1,62 V d) νP = 1,74 V e) Não sei. felipe13games@gmail.c om ITA18 - Física LF3D1-1 - Potencial elétrico