Prova P1 2014.1 Fisica II Uff

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Física Teórica II 
Primeira Prova – 1º. semestre de 2014 – 29/03/2014 
ALUNO _________________________________________________________
TURMA _______ PROF. _______________________ 
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ATENÇÃO LEIA ANTES DE FAZER A PROVA
1 – Assine a prova antes de começar.
2 - Os professores não poderão responder a nenhuma questão, a prova é autoexplicativa e faz parte da
avaliação o entendimento da mesma.
3 – A prova será feita em 2 horas, impreterivelmente, sem adiamento, portanto, seja objetivo nas suas 
respostas.
A prova consiste em 20 questões objetivas (múltipla escolha).
Questões objetivas:
1 - Deverão ser marcadas com caneta.
2 - Não serão aceitas mais de duas respostas a não ser que a questão diga explicitamente isto. 
3 - Caso você queira mudar sua resposta explicite qual é a correta.
CASO ALGUMA QUESTÃO SEJA ANULADA, O VALOR DA MESMA SERÁ DISTRIBUIDO ENTRE AS
DEMAIS.
Boa Prova
Usar: √2≈1,4; √3≈1,7; √5≈2,2; √7≈2,6. 
NOTA DA 
PROVA
A
01) (0,5 ponto) As cargas A e B da figura são iguais. Considere que cada carga exerça uma força sobre a outra com
módulo igual a F. Suponha agora que o valor da carga B aumente por um fator 4 e que todo o restante permaneça
inalterado. Nesta situação assinale a opção que representa, respectivamente, as intensidades das forças FA e FB
sobre as cargas A e B em função de F. 
A) FA = FB = 4F
B) FA = F e FB = 4F 
C) FA = 4F e FB = F
D) FA = FB = 5F/2
E) FA = FB = 2F/5
02) (0,5 ponto) Três cargas de módulo q (duas positivas e uma negativa) estão posicionadas nos vértices de um
triângulo equilátero como representado na figura. Assinale a opção que descreve a orientação do campo elétrico
resultante produzido por estas cargas no ponto P indicado na figura. 
A) Para a esquerda 
B) Para a direita 
C) Para cima 
D) Para baixo 
E) O campo elétrico é nulo em P
3) (0,5 ponto) As figuras mostram seções transversais bidimensionais de esferas e de um cubo. Assinale a opção
que descreve a relação entre os fluxos de campo elétrico Φ através das superficies fechadas que envolvem as
cargas em cada caso. 
A) Φd = Φe > Φa = Φb = Φc 
B) Φd = Φe < Φa = Φb = Φc 
C) Φa = Φb < Φc < Φd = Φe 
D) Φb = Φe > Φa = Φc = Φd 
E) Φb = Φe < Φa = Φc = Φd
04) (5,0 ponto) Três esferas metálicas carregadas, de raios distintos, estão conectadas por fios condutores muito
finos. Q representa a carga na superfície da esfera e σ a densidade superficial de carga na esfera. Assinele a opção
que descreve as relações entre os valores de Q e os valores de σ no equilíbrio eletrostático. 
A) Q1 = Q2 = Q3 ; σ1 > σ2 > σ3 
B) Q1 < Q2 < Q3 ; σ1 > σ2 > σ3 
C) Q1 > Q2 > Q3 ; σ1 < σ2 < σ3 
D) Q1 < Q2 < Q3 ; σ1 = σ2 = σ3
E) Q1 > Q2 > Q3 ; σ1 > σ2 > σ3 
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05) (0,5 ponto) Duas placas planas paralelas, infinitas, estão uniformemente
carregadas com densidades superficiais de carga +� e −� como mostra a figura.
Assinale a opção que representa o potencial elétrico em todo o espaço em função
de y, considerando a origem do potencial no plano que tem densidade superficial
de carga �+ .
 A) B) C) D) E)
06) (0,5 ponto) A figura ilustra o gráfico do potencial elétrico V em função da distância x. Assinale a opção que
representa o gráfico do campo elétrico correspondente em função de x. 
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07) (1,5 pontos) Considere uma casca esférica condutora de raio interno (a) e raio externo (b). Essa casca é
carregada com um excesso de carga positiva +Q. A casca está isolada e logo atinge o equilíbrio eletrostático.
07)-a) (0,5 ponto) Assinale a opção que especifica, corretamente, os campos
elétricos nas regiões fora da casca (r>b), dentro do material condutor (a<r<b), e
na região envolvida pela superfície interna da casca (r<a), respectivamente:
A) kQ/r2; 0; 0.
B) 0; kQ/r2; kQ/r2.
C) −−−−kQ/r2; 0; 0. 
D) kQ/r2; 0; −kQ/r2
E) −−−−kQ/r2; 0; kQ/r2
07)-b) (0,5 ponto) Assinale a opção que especifica as densidades superficiais de carga nas superfícies interna (de
raio a) e externa (de raio b) da casca, respectivamente:
A) −Q/ (4pia2); Q/ (4pib2).
B) 0; Q/ (4pib2).
C) Q/ (4pia2); 0.
D) Q/ (4pia2); Q/ (4pib2).
E) −−−−Q/ [4pi(b2-a2)]; Q/ [4pi(b2-a2)].
07)-c) (0,5 ponto) Assinale a opção que especifica os potenciais elétricos a uma distância r=2b do centro da casca
e para �r <a. Considere V=0 para r →∞.
A) kQ/(2b); 0.
B) kQ/b; 0.
C) kQ/(b); −kQ/a.
D) kQ/(2b); −kQ/(2b).
E) kQ/(2b); kQ/b.
08) (1,0 ponto) Três cargas puntiformes –Q, -Q e +3Q formam um arranjo linear como mostrado na figura.
08)-a) (0,5 ponto) O potencial elétrico no ponto P é :
A) +kQ/R
B) 0.
C) −−−−5,6kQ/R
D) +1,6kQ/R
E) +4,4 kQ/R
08)-b) (0,5 ponto) A força resultante que atua sobre uma partícula de carga +q colocada no ponto P é:
A) 2,3kqQ/R2; vertical para cima
B) 0.
C) kqQ/R2; vertical para cima
D) 5,4kqQ/R2; vertical baixo
E) 5,4 kqQ/R2; vertical para cima
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09) (0,5 ponto) Analise cada uma das três afirmações abaixo, caracterizando-as como verdadeira (V) ou falsa (F).
Assinale a opção que define corretamente o caráter das três afirmações.
 
(i) Se o fluxo de campo elétrico através de uma superfície fechada é nulo então o campo elétrico ao longo dessa
superfície é necessariamente nulo.
(ii) Se a carga líquida total no interior do volume delimitado por uma superfície fechada é nula então o campo
elétrico em qualquer ponto desta superfície é necessariamente nulo.
(iii) Se o campo elétrico é nulo em todos os pontos de uma região então o potencial elétrico nesta região é
necessariamente nulo.
A) (i) F; (ii) F; (iii) F
B) (i) V; (ii) V; (iii) V 
C) (i) V; (ii) F; (iii) F 
D) (i) F; (ii) V; (iii) F
E) (i) F; (ii) F; (iii) V
10) (1,0 ponto) Uma barra isolante uniformemente carregada com carga Q é dobrada em forma de um quarto de
círculo, como ilustra a figura. 
10)-a) (0,5 ponto) Assinale a opção que descreve o valor do potencial
eletrostático devido a esta barra na origem. 
A) V = 0 
B) V = kQ/(R2)
C) V = kQ/R
D) V = kQ/(4R)
E) V = k4Q/R 
10)-b) (0,5 ponto) Assinale a opção que descreve o valor da componente
x do campo elétrico (Ex) gerado por esta barra na origem.
A) Ex = 0 
B) Ex = kQ/(R2)
C) Ex = k2Q/(piR2)
D) Ex = kQ/(4piR2)
E) Ex = k4Q/(piR2) 
11) (0,5 ponto) Uma esfera condutora tem carga Q e o potencial elétrico na sua superfície (tomando a origem no
infinito) é V. Se a carga da esfera é dobrada para 2Q o potencial na sua superfície será: 
A) V
B) 2V 
C) 4V 
D) V/2
E) V/4
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12) (0,5 ponto) Um dipolo elétrico com momento de dipolo p é colocado na presença de um campo elétrico
uniforme E, em três orientações distintas, como ilustra a figura. Assinale a opção que descreve o torque τ sobre o
dipolo e o valor da sua energia potencial U na presença deste campo, nas três situações.
A) τ1 ≠ 0; τ2 = 0; τ3 = 0; U1 = 0; U2 é máximo; U3 é mínimo
B) τ1 = 0; τ2 é mínimo; τ3 é máximo; U1 ≠ 0; U2 = 0; U3 = 0
C) τ1 ≠ 0; τ2 = 0; τ3 = 0; U1 = 0; U2 é mínimo; U3 =máximo
D) τ1 ≠ 0; τ2 = 0; τ3 = 0; U1 ≠ 0; U2 =0; U3 = 0
E) τ1 = 0; τ2 = 0; τ3 =0; U1 é máximo; U2 =0; U3 = 0
13) (0,5 ponto) A diferença de potencial entre dois pontos é 100 V. Se uma partícula com carga 2 C for
transportada entre esses dois pontos a magnitude do trabalho realizado é: 
A) 200 J 
B) 100 J 
C) 50 J 
D) 100 V 
E) 2 J
14) (0,5 ponto) Dois estudantes A e B usam diferentes cargas de teste q0 para medir o campo elétrico produzido
por uma distribuição de cargas. O estudante B utiliza uma carga de teste que é (em módulo) duas vezes maior que
a carga utilizada pelo estudante A. Nesta situação o estudante A acha um valor de campo que é: 
 
A) o mesmo encontrado pelo estudante B 
B) maior que o encontrado pelo estudante B 
C) menor que o encontrado pelo estudante B
D) pode ser maior ou menor que o encontrado pelo estudante B, dependendo dos sinais das cargas que cada um
usou 
E) pode ser maior ou menor que o encontrado pelo estudante B, dependendo da massa das cargas que cada um
usou
15) (0,5 ponto) Quatro elétrons movem-se a partir do ponto A ao ponto B em um campo elétrico uniforme,
conforme mostra a figura abaixo. Classificar os elétrons segundo os diagramas de I a IV pelas mudanças na
energia potencial de mais positivo a mais negativo quando se viaja de A para B.
A) I = II = III = IV. 
B) II = III > I > IV. 
C) III > I = IV > II. 
D) II > I = IV > III.
E) I > II = III > IV. 
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16) (0,5 ponto) O campo elétrico E representado na figura está dirigido ao longo do eixo z. Ele é uniforme na
direções x e y mas sua intensidade varia em função de z (em outras palavras E=E(z)). Considere uma superfície
fechada cilíndrica de comprimento L e área das bases A, com seu eixo paralelo a z, como ilustrado a figura. As
intensidades do campo elétrico nas bases esquerda e direita são, respectivamente, E2 e E1. A carga elétrica Q
envolvida por esta superfície cilíndrica é dada por: 
A) Q = ε0 (E2 + E1)A/2
B) Q = ε0 (E2 + E1)A
C) Q = ε0 AL
D) Q = ε0 (E2 – E1)A 
E) Q = ε0 (E2 – E1)A/2
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