Física Eletricidade: Cargas, Forças e Capacitores

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Apol 1 e 2 – Física Eletricidade
Considere duas pequenas esferas de plástico que possuem cargas positivas. A distância entre elas é de 12,0 cm de maneira que a força de repulsão entre elas apresenta módulo igual a 0,330 N. Determine a carga de cada esfera considerando que as cargas são iguais e assinale a alternativa correta. Utilize nos cálculos k=8,988x109 N.m2/C2.
	
	A
	q=7,27x10-7 C;
	
	B
	q=8,16.10-7 C;
	
	C
	q=6,07.10-7 C;
	
	D
	q=7,56.10-7 C.
O núcleo do átomo de He (Hélio) tem uma carga +2e e do átomo de Ne (Neônio) +10e. Sabendo-se que carga do elétron (e) é igual a 1,60x10-19C. Determine a força de repulsão entre ambos os núcleos situados no vácuo a uma distância de 3x10-9m. (k=9x109N.m2/C2).
	
	A
	3,98x10-11 N
	
	B
	9,41x10-11 N
	
	C
	5,12x10-10 N
	
	D
	1,63x10-10 N
Considere um sistema formado por duas partículas carregadas dispostas horizontalmente e no vácuo, conforme apresentado na figura. A distância r entre as partículas é igual a 0,1 m e suas respectivas cargas elétricas são q1=3 nC e q2=5 nC. Uma terceira partícula q3=2 nC é adicionada ao sistema e colocada na posição intermediária entre as outras duas cargas (exatamente no ponto central entre as cargas q1 e q2).
Determine o módulo, a direção e o sentido da força elétrica total (resultante) sobre a carga q3 e assinale a alternativa correta. Utilize nos cálculos k=8,988x109 N.m2/C2.
	
	A
	FR3=-5,74x10-5 N, direção horizontal e sentido da direita para a esquerda;
	
	B
	FR3=+1,44x10-5 N, direção horizontal e sentido da esquerda para a direita;
	
	C
	FR3=+5,74x10-5 N, direção horizontal e sentido da esquerda para a direita;
	
	D
	FR3=-1,44x10-5 N, direção horizontal e sentido da direita para a esquerda.
A figura a seguir mostra o processo de separação de cargas por indução em um condutor e na sequência o processo de aterramento, onde parte da carga elétrica do condutor é descarregada.
I. Ao afastar o corpo carregado eletricamente com carga negativa da esfera metálica, sem desfazer o aterramento, a esfera volta a ficar neutra;
II. Se o fio condutor (aterramento) for retirado e na sequência o bastão com cargas negativas for afastado da esfera, a esfera ficará carregada com carga positiva;
III. Se o fio condutor (aterramento) for retirado e na sequência o bastão com cargas negativas for afastado da esfera, a esfera ficará carregada com carga negativa.
Assinale a alternativa que envolve todas as afirmações verdadeiras:
	
	A
	Somente a I é verdadeira;
	
	B
	Somente a I e II são verdadeiras;
	
	C
	Somente a III é verdadeira;
	
	D
	Somente a I e III são verdadeiras.
Ao se atritar um canudo de plástico com uma folha de papel observa-se que estes corpos passam a manifestar suas propriedades elétricas. Neste caso é correto afirmar que:
	
	A
	Ambos os corpos ficam carregados eletricamente com quantidade de cargas iguais mas de tipos diferentes;
	
	B
	Ambos os corpos ficam carregados eletricamente com quantidade de cargas diferentes mas com cargas de mesmo tipo;
	
	C
	Somente o canudo fica carregado eletricamente pois ele arranca prótons da folha de papel;
	
	D
	Somente a folha de papel fica carregada eletricamente pois ela arranca elétrons do canudo.
APOL 2
Uma partícula com carga igual a +4,20 nC está em um campo elétrico uniforme E, orientado da direita para a esquerda. Ela é liberada do repouso e se desloca para a esquerda; depois de se deslocar 6,0 cm, verifica-se que sua energia cinética é igual a +1,50x10-6.
Analise as proposições abaixo:
I. Considerando que a segunda carga puntiforme é liberada do repouso, o trabalho realizado pela força elétrica é aproximadamente +1,50x10-6 J;
II. O potencial do ponto inicial em relação ao ponto final é aproximadamente Va=357,14 V;
III. O módulo do campo elétrico é aproximadamente 1,07x105 N/C.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Somente a I e II são verdadeiras;
	
	B
	Somente a II é verdadeira;
	
	C
	Todas são verdadeiras;
	
	D
	Somente I e III são verdadeiras.
Considere um capacitor composto por duas placas condutoras paralelas que está sujeito a uma diferença de potencial de 100V, representado na figura a seguir:
Preencha os campos com V (verdadeiro) ou F (falso).
(__) o potencial elétrico na placa A é maior que na placa B.
(__) entre as placas há um campo elétrico cujo sentido vai da placa B para a placa A.
(__) se a capacitância deste capacitor for igual a 1,00µF, a carga elétrica em cada placa terá módulo igual a 100µC.
(__) um elétron que estiver localizado entre as placas, será acelerado em direção à placa B.
(__) se a distância entre as placas for reduzida à metade, a capacitância do capacitor irá duplicar.
(__) este capacitor pode ser usado como um elemento para armazenar energia.
Assinale a alternativa que possui a sequência correta:
	
	A
	V; F; V; F; V; V
	
	B
	V; F; F; F; V; F
	
	C
	F; F; V; V; V; F
	
	D
	F; V; V; V; F; F
Uma carga puntiforme Q=+4,60 µC é mantida em repouso na origem. Uma segunda carga puntiforme q=+1,20 µC com massa igual a 2,80x10-4 Kg é colocada sobre o eixo 0x a uma distância de 0,250 m da origem, conforme a figura.
Analise as proposições abaixo:
I. A energia potencial entre as duas cargas (considerando U igual a zero quando a distância entre as cargas é infinita) é aproximadamente 0,198 J;
II. Considerando que a segunda carga puntiforme é liberada do repouso e está a uma distância da origem igual a r2 = 0,500 m, então a energia potencial final Uf será dada por aproximadamente 0,099 J;
III. A velocidade da segunda carga puntiforme a um a distância de 0,500m da origem é aproximadamente 26,6 m/s.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Somente a I é verdadeira;
	
	B
	Somente a II é verdadeira;
	
	C
	Todas são verdadeiras;
	
	D
	Somente I e II são verdadeiras.
Cada placa de um capacitor com placas paralelas possui área igual a 12,2 cm2 e a distância entre as placas é de 3,28 mm. A carga acumulada em cada placa possui módulo igual a 4,35x10-8C As cargas estão no vácuo. Analise as proposições a seguir:
I. Utilizando Eo=8,854x10-12 C2/Nm2 valor da capacitância é de aproximadamente 3,29 pF;
II. A diferença de potencial entre as placas é de aproximadamente 13221,9 V;
III. O módulo do campo elétrico entre as placas é de 8,98x109 N/C.
Assinale a alternativa correta:
	
	A
	Somente a I e III são verdadeiras;
	
	B
	Todas são verdadeiras;
	
	C
	Somente a II é verdadeira;
	
	D
	Somente a I e II são verdadeiras.
Considere um capacitor composto de duas placas condutoras, paralelas, de mesma área A e separadas por uma distância d. Entre as placas não há material algum (vácuo). Com relação a capacitância desse capacitor, podemos afirmar que:
I. Depende dos fatores geométricos (distância e área) das placas;
II. Depende da tensão aplicada no capacitor;
III. Depende das características do material isolante entre as placas;
IV. Aumentará se um material isolante for adicionado entre as placas.
Assinale a alternativa que envolve todas as afirmações verdadeiras:
	
	A
	I, apenas;
	
	B
	I e II, apenas;
	
	C
	I, III e IV, apenas;
	
	D
	I, II e III, apenas.