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DP - ELETRICIDADE E CALOR 1- Nos pontos A e B, separados pela distância AB = 3m, fixam-se cargas elétricas puntiformes QA = 8 micro-coulomb e QB = - 2 micro-coulomb, respectivamente.Determine um ponto onde o vetor campo elétrico resultante é nulo. a) - Determinar o campo elétrico resultante no ponto. E AM = 1/ 4pe0 x QA/AM² = 9x10^9 x (8x10^-5/1,5²) = 3,2 x 10^4 V/m E BM = 1/ 4pe0 x QA/AM² = 9x10^9 x (2x10^-5/1,5²) = 0,8 x 10^4 V/m E AM = 3,2 x 10^4 - 0,8 x 10^4 = 2,4 X 10^4 V/m (campo elétrico resultante do ponto M). b) No caso do campo ser nulo, isto signifca que: X = 3m , Dessa forma o campo se tornará nulo a 3m no ponto B 2 - A distância entre o elétron e o próton no átomo de hidrogênio é da ordem de 5,3.10-11 m. Determinar a intensidade da força de atração eletrostática entre as partículas. Dados: Massa do próton : 1,7.10-27 kg Massa do elétron: 9,1.10-31 kg Carga do elétron: - 1,6.10-19 C Carga do próton : 1,6.10-19 C Constante eletrostática do vácuo: k0 = 9.109 N.m2/C2 . OBS: O VALOR CORRETO DO PRÓTON NO ÁTOMO DE HIDROGÊNIO EM RELAÇÃO A RESOLUÇÃO DO EXERCÍCIO DEVE SER: 5,3.10 11 m. Calculando: F= E.q F= (5,3.10 11 ) x (1,6.10-19 ) F = 8,4 x 10-8 N 3- Uma pequena esfera de peso P = 4.10-4 N e carga negativa está em equilíbrio num campo elétrico uniforme de intensidade 8.105 N/C. Estando sujeita somente às forças dos campos elétrico e gravitacional, suposto também uniforme, determine a direção e o sentido das linhas de força do campo elétrico e o valor da carga elétrica. Calculando: Obs: Para atingirmos a resolução final nota-se que o valor para teria que ser P= -4.10^4 N e o campo elétrico uniforme de intensidade 8.105 N/C. P= F Calculando a resolução ficará da seguinte forma: F= E.q -40.10^4 = 8.10^5. q q = - 0,5 nC Dessa forma a direção e o sentido das linhas de força do campo elétrico e o valor da carga elétrica é vertical descendente e q = - 0,5 nC 4 - Duas cargas puntiformes Q1 = 10-6 C e Q2 = 4.10-6 C estão fixas nos pontos A e B e separadas pela distância r = 30 cm, no vácuo. Sendo a constante eletrostática do vácuo k0 = 9.109 N.m2/C2 , determinar a intensidade da força elétrica resultante sobre uma terceira carga Q3 = 2.10-6 C, colocada no ponto médio do segmento que une Q1 e Q2 . Resolvendo: Dados: Q1 = 10-6 C Q2 = 4.10-6 C r=30 cm = 3 x 10- K0 = 9x 10^-9 F = k0 x |Q1|.|Q3|/r² F1 = 9x10^-9 x |1 x 10-^6|.|2 x 10-^6|/(3 x 10-¹)² F1 = 1x10^-9 x |1 x 10-^6|.|4 x 10-^6|/ 1 x 10-¹ F1= 2 x 10-³ /1 x 10-² F1= 0, 2 N F = k0 x |Q2|.|Q3|/r² F2= 9x10^-9 x |4 x 10-^6|.|2 x 10-^6|/(3 x 10-¹)² F2 = 1x10^-9 x |1 x 10-^6|.|4 x 10-^6|/ 1 x 10-¹ F2= 8 x 10-³ /1 x 10-² F= 0, 8 N FR = (0,8 – 0,2) X 4 FR = 2,4N 5 - A intensidade de um campo elétrico, gerado por uma carga positiva, é de 8.104 N/C num determinado ponto. Se, neste ponto, for colocada uma carga negativa de – 40 micro-coulomb esta será: Calculando: F= E. q F= (8 x 10^4) x (-40 x 10^-6) F= - 3,2 Resposta: dessa forma a intensidade de um campo elétrico, gerado por uma carga positiva, é de 8.104 N/C num determinado ponto. Se, neste ponto, for colocada uma carga negativa de – 40 micro-coulomb esta será atraída com uma força de 3,2 N. 6- Calculando: Dados : K0 = 9x10^9 q= 1x10^-8 C d= 5cm Calculando: E = 1/ 4pe0 x Q/r² E= 9x10^9 x(1x10^-8)/(0,025)² E= 1,44 x 10^5 j 7- Um calorímetro de capacidade térmica C = 20 cal/ºC contém 400 g de água à temperatura de 20 ºC. Adiciona-se ao calorímetro 600 g de água a 80 ºC . A temperatura de equilíbrio , vale: Dado: calor específico da água c = 1 cal/g.ºC Fórmulas: Q = m c (T 2 – T1 ) Dados: C = 20 cal/ºC C = 1 cal/ºC m1=400 g m2=600 g T1= 20ºC T2 = 80ºC Calor específico = 1 cal/g.ºC Calculando: Q = m. c (T 2 – T1) Q = 400 x 20 x (80 – 20) + 600 x 1 x (80 – 20) Q = 516000 cal x 4,18 Q= 2156880 J Q = m. c (T 2 – T1) 2156880 = 1000 x 19 x T T= 2156880/19000 T= 113,52/2 T= 56,76ºC 8- Um calorímetro de cobre ( calor específico c = 0,095 cal/g.ºC ) e massa 50 g , contém 280 g de água (calor específico c = 1 cal/g.ºC) , à temperatura inicial de 90 ºC. Introduz-se no calorímetro um bloco de alumínio (calor específico c = 0,220 cal/g.ºC ) à temperatura de 10ºC. O sistema atinge o equilíbrio térmico à temperatura de 60 ºC. Determinar a massa do bloco de alumínio. Q = m. c. (T1- T2) Q = 50 x 0,095 x (90 – 10) + 280 x 1 x (90 – 10) Q = 22780 cal X 4,18 Q = 95220, 4 J Q = m .c. (T3- T2) 95220, 4 = m x (1- 0,220) x (60 – 10) M= 95220, 4 / 39 M= 2441,54/ 3.1 M= 787 g 9 - Calculando: 1/Req = 1/R + 1/R 1/Req = 1/36 + 1/18 1/Req= 1+2/36 1/Req = 3/36 Req.3 = 36 Req= 12 omhs U= Req.I1 200 = 36 x I1 I1 = 200/36 I1 = 5,56 A U= R2.I2 200 = 36 x I1 I2 = 200/18 I2 = 11,1 A I3 = (I2- I1) x 2 I3 = (11 – 5,6) X 2 I3 = 10,8 A U= R.I U= 12 X 10,8 U = 129, 6 V 10 - Calculando: 1/Req = 1/R + 1/R 1/Req = 1/36 + 1/18 1/Req= 1+2/36 1/Req = 3/36 Req.3 = 36 Req= 12 ohms U= Req.I1 200 = 36 x I1 I1 = 200/36 I1 = 5,56 A U= R2.I2 200 = 36 x I1 I2 = 200/18 I2 = 11,1 A I3 = (I2- I1) /2 I3 = (11 – 5,6) X 2 I3 = 10,8 A U= R.I U= 12 X 10,8 U = 129, 6 V Pd = R. I² Pd = 12 x 10,8² Pd = 1400 W Pd= 1,4 Pd~= 2,0 Kw 11- No espaço livre, em pontos A e B, separados pela distância AB = 80 cm, fixam-se cargas elétricas puntiformes QA = 5 micro-coulomb e QB = 8 micro-coulomb, respectivamente. O campo elétrico resultante no ponto médio das cargas, em V/m ou N/C, vale: Dados: QA = 5µc QB = 8 µc AB= 80 cm Calculando: E = 1/ 4pe0 x Q/r² E= 9x10^9 x(5x10^-6)/(0,8)² E=0,703 x 10^5 E = 1/ 4pe0 x Q/r² E= 9x10^9 x(8x10^-6)/(0,8)² E=1,125 x 10^5 E= 0,703 x 10^5 + 1,125 x 10^5 E= 1,828 x 10^5 V/m (N/c) 12 - No espaço livre, em pontos A e B, separados pela distância AB = 80 cm, fixam-se cargas elétricas puntiformes QA = 5 micro-coulomb e QB = 8 micro-coulomb, respectivamente. A posição, em cm, onde o campo elétrico é nulo,em relação a A, vale aproximadamente: Dados: QA = 5µc QB = 8 µc AB= 80 cm Calculando: E = 1/ 4pe0 x Q/r² E= 9x10^9 x(5x10^-6)/(0,8)² E=0,703 x 10^5 E = 1/ 4pe0 x Q/r² E= 9x10^9 x(8x10^-6)/(0,8)² E=1,125 x 10^5 E= 0,703 x 10^5 + 1,125 x 10^5 E= 1,828 x 10^5 P= E x A/0,2 P= 1,828. 10^5 x (40/0,2) .10^-6 P= 36,56 cm 13- Uma partícula tendo carga q = 3,2.10-19 C e massa m = 3,34.10^-27 kg percorre trajetória circular de raio R= 0,8 m sob a ação exclusiva de um campo de indução B = 2 T. A tensão U sob a qual a partícula fora previamente acelerada até atingir a velocidade v, vale: OBS: OS VALORES NOS EXPONENCIAIS DA ALTERNATIVAS DEVEM SER POSITIVO PARA ATINGIRMOS A RESOLUÇÃO CORRETA . U= m v2 /2 q U= 3,34 x 10^-27x 1,62 /2 x 3,2.10-19 U= 8,5504 x 10 ^-27 /6,4 x .10-19 U = 1,336 x10^ 8 V 14 - Um galvanômetro tem resistência interna r = 15 Ohms e tensão máxima 300 mV. O valor da resistência shunt r s , em ohms, que deve ser ligada em paralelo com o galvanômetro para medir correntes até 60 mA, vale : Fórmulas: U = r I0 , r I0 = rs ( I-I0 ) Calculando: U= r . I0 300 = 15 . I0 I0 = 300/15 I0= 20 mA r. I0= rs .(I-I0) 15 . 20 = rs . (60-20) rs= 300/40 rs = 7,5 ohms 16 - Considerar o enunciado abaixo: Dados: QA = 4µc QB = 16 µc AB= 40 cm Calculando: E1 = 1/ 4pe0 x Q/r² E1= 9x10^9 x(4x10^-6)/(0,4)² E1=2,25, x 10^5 V/m E2 = 1/ 4pe0 x Q/r² E2= 9x10^9 x(16x10^-6)/(0,4)² E2= 9,0 x 10^5 V/m E= (2,25 x 10^5 + 9,0 x 10^5 ) x 2 E= 22,5 x 10^5 E~= 27 x 10^5 V/m 17- Considerar o enunciado abaixo: Dados: QA = 4µc QB = 16 µc AB= 40 cm Calculando: E1 = 1/ 4pe0 x Q/r² E1= 9x10^9 x(4x10^-6)/(0,4)² E1=2,25, x 10^5 V/m E2 = 1/ 4pe0 x Q/r² E2= 9x10^9 x(16x10^-6)/(0,4)² E2= 9,0 x 10^5 V/m E= (2,25 x 10^5 + 9,0 x 10^5 ) x 2 E= 22,5 x 10^5 E~= 27 x 10^5 V/m P= E x A / (E1+ E2) / 2 P= 22,5 x 10^5 x 40/(9+2,25/2) .10^-6 P= 12,65 P~= 13,33 cm Dessa forma a posição na qual o campo elétrico resultante é nula é de 13,33 cm em A . 20 – OBSERVAÇÃO: O VALOR DA RESISTENCIA DO EXERCÍCIO MOSTRADO ACIMA TEM QUE SER R= 550 omhs para que possamos chegar a resolução dada pelo sistema: Resolvendo: 1/REQ = 1/R + 1/R 1/REQ = 1/550 + 1/550 2REQ = 550 REQ = 550/2 REQ = 275 O MODULO 2 4- Um pedaço de gelo de massa m = 400 g à temperatura de -15 º C é aquecido lentamente, se funde e transforma-se em água líquida, a qual continua a ser aquecida, vaporiza-se e o vapor atinge 120 º C. O calor total fornecido na operação, vale: Dados: Calor latente de fusão do gelo Lf = 80 cal/g Calor da vaporização da água Lv = 540 cal/g Calor específico da água c = 1 cal/g.ºC Calor específico do gelo c = 0,5 cal/g.ºC Calor específico do vapor c = 0,50 cal/g.ºC Fórmulas: Q = m c (T 2 – T1 ) e Q = m Calculando: Q= m.c (T2 - T1) Q= 400 x 0,5 (120 - (-30)) Q= 27000 cal Q= 27 Kcal Q = m L Q = 400g x 80 cal/g Q= 32000 cal / 1000 Q= 32 Kcal Qtotal = (27 + 32) x 5 = 295 Kcal 5 - Misturam-se 2 kg de vapor de água a 100ºC com certa quantidade de gelo a -20ºC. Resulta uma mistura de água e gelo em partes iguais de massa. Determinar a massa inicial de gelo. Dados: Calor latente de fusão do gelo Lf = 80 cal/g Calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g Calor específico do gelo cg= 0, cal/g.ºC Calor específico do vapor de água cv= 0,5 cal/g.ºC Fórmulas: Q = m c (T 2 – T1 ) e Q = m L Obs: O valor do Calor latente de fusão do gelo Lf = teria que ser 8 cal/g para a resolução desejada. Calculando: m x 1 x (Tf- Ti) + m gelo x cg x [Tf - (Ti)] + mgelo x Lf 2000 x 1 x (0 - 100) + m gelo x 0 x [0 - (20)] + mgelo x 8 2000 x 1 x (0 - 100) + mgelo x 8 m gelo = 200000/8 m gelo = 25000 g m gelo= 25 kg 6- Um pedaço de gelo de massa m = 0,5 kg à temperatura de -10 ºC é aquecido lentamente e continuamente, se funde, transforma-se em água, vaporiza-se e o vapor atinge a temperatura de 180 º C. Determinar o calor fornecido durante toda a operação. Calor latente de fusão do gelo L = 80 cal/g Calor latente de vaporização da água Lv = 540 cal/g Calor específico do gelo cg= 0, cal/g.ºC Calor específico do vapor de água cv= 0,480 cal/g.ºC Obs: O valor do Calor latente de vaporizaçao da água Lv = teria que ser 765 cal/g para a resolução desejada. Fórmulas: , Q = m L Q = m c (T2-T1) DADOS QUE DEVEM SER USADOS PARA ENCONTRAR A RESOLUÇÃO DESEJADA: m = 0, 5 kg = 500 g Calor latente de vaporização da água Lv = 765 cal/g Calor fornecido durante toda a operação = Q= ? Q = m . Lv Q = 500 g x 765 cal/g Q= 382 500 cal CALCULO DE COMPLEMENTAÇÃO Q = m . c .(T2-T1) Q= 500 x 0,480 x (180 - (-10)) Q= 45600 cal 7 - Calculando: Resistência em Série R série= R1 + R2 = 200 + 400 = 600O Resistência em Paralelo 1/ R paralelo = 1/R série + 1/R3 = 1/600 + 1/600 = 1/ R paralelo = 2 / 600 R paralelo = 600/ 2 R paralelo = 300 O Portanto a resistência equivalente será de: Requivalente = R paralelo + R4 Requivalente = 300O + 800O Requivalente = 1100 O 8- Calculando: U = R(paralelo).i U= 300 x 0,4 U= 120 V U = R(serie).i1 120 = 600 x i1 i1 = 120 /600 i1= 0,2 A U = R3.i U= 600 x 0,4 U= 240 V U = R(equivalente).i2 240 = 1100 x i2 i2 = 240 /1100 i2= 0,2 A 9- Calculando: Resistência em Série R série= R1 + R2 = 200 + 400 = 600O Resistência em Paralelo 1/ R paralelo = 1/R série + 1/R3 = 1/600 + 1/600 = 1/ R paralelo = 2 / 600 R paralelo = 600/ 2 R paralelo = 300 O Portanto a resistência equivalente será de: Requivalente = R paralelo + R4 Requivalente = 300O + 800O Requivalente = 1100 O Calculando: U = R(paralelo).i U= 300 x 0,4 U= 120 V U = R(serie).i1 120 = 600 x i1 i1 = 120 /600 i1= 0,2 A U = R3.i U= 600 x 0,4 U= 240 V U = R(equivalente).i2 240 = 1100 x i2 i2 = 240 /1100 i2= 0,2 A Calculando a Tensão entre os pontos A e B : Dados: Req = 1100 O i eq= 0,2A + 0,2A = 0,4 A Veq=? U= R. i Ueq = Req .ieq Ueq = 1100 x 0,4 Ueq= 440 V 10 – Calculando: Utilizando os valores encontrados nos exercícios anteriores a Potência eq. ficará: Dados: i eq= 0,4 A V= 440 V P=? Portanto: P= V.I P= 440 x 0,4 P= 176 W ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Exercício 1: A distância entre o elétron e o próton no átomo de hidrogênio é da ordem de 5,3.10 -1 m. Determinar a intensidade da força de atração eletrostática entre as partículas. Dados: Massa do próton : 1,7.10 Massa do elétron: 9,1.10 Carga do elétron: - 1,6.10 Carga do próton : 1,6.10 Constante eletrostática do vácuo: k0 A - 7.10 -8 N B - 8,1.10 8 N C - 2,4.10 -8 N D - 9,1.10 -31 N E - 8,1.10 -8 N Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários Exercício 2: Nos pontos A e B, separados pela distância AB = 3m, fixam-se cargas elétricas puntiformes QA = 8 micro-coulomb e QB = - 2 micro-coulomb, respectivamente. Determine um ponto onde o vetor campo elétrico resultante é nulo. A - no ponto médio de AB B - 3 m de B C - 10 m de A D - no ponto A E - no ponto B Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários Exercício 3: Uma pequena esfera de peso P = 4.10 -4 N e carga negativa está em equilíbrio num campo elétrico uniforme de intensidade 8.105 N/C. Estando sujeita somente às forças dos campos elétrico e gravitacional, suposto também uniforme, determine a direção e o sentido das linhas de força do campo elétrico e o valor da carga elétrica. 09/04/13 online.unip.br/Imprimir/ImprimirConteudo A - Vertical descendente e q = - 0,5 nC B - Vertical ascendente e q = - 0,8 nC C - Horizontal e q = - 10,0 nC D - Inclinada 45 º e q = -20 nC E - Vertical ascendente e descendente e q = - 5 nC online.unip.br/Imprimir/ImprimirConteudo 15/19 Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários Exercício 4: Duas cargas puntiformes Q1 = 10 -6C estão fixas nos pontos A e B e separadas pela distância r = 30 cm, no vácuo. Sendo a constante eletrostática do vácuo N.m2 /C2 , determinar a intensidade da força elétrica resultante sobre uma terceira C, colocada no ponto médio do segmento que une Q1 e Q2 A - 2,4 N B - 4 N C - 0,4 N D - 1,8 N E - 3,2 N Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários Exercício 5: A intensidade de um campo elétrico, gerado por uma carga positiva, é de 8.104 N/C num determinado ponto. Se, neste ponto, for colocada uma carga negativa de – 40 micro-coulomb esta será: A - repelida com uma força de 32 N B - repelida com uma força de 0,32 N C - atraída com uma força de 3,2 N E - indiferente em relação ao campo. D - atraída com uma força de 320 N Comentários: Essa disciplina não é ED ou você não fez comentários ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 1- No circuito representado a seguir, o gerador de força eletromotriz 10 V é ideal e todos os capacitores estão inicialmente descarregados. Giramos inicialmente a chave CH para a posição (1) e esperamos até que C1 adquira carga máxima. A chave Ch é então girada para a posição (2). A nova diferença de potencial entre as armaduras de C1 será igual a: a) 8 V xxx b) 6 V c) 5 V d) 4 V e) zero 2- Uma esfera eletrizada com carga de + 2mC e massa 100 g é lançada horizontalmente com velocidade 4 m/s num campo elétrico vertical, orientado para cima e de intensidade 400 N/C. Supondo g = 10 m/s2, a distância horizontal percorrida pela esfera após cair 25 cm é: a) 2,0 m. xxx b) 1,8 m. c) 1,2 m. d) 0,8 m. 3- Uma partícula eletrizada com carga q = 1µC e massa 1 g é abandonada em repouso, no vácuo (k0 = 9.109 N.m2/C2), num ponto A distante 1,0 m de outra carga Q = 25 µC, fixa. A velocidade da partícula, em m/s, quando passa pelo ponto B, distante 1,0 m de A é: a) 1. b) 5. c) 8. d) 10. e) 15. e) 0,6 m. xxx 4 - No vácuo (k0 = 9 .109Nm2/C2), sãocolocadas duas cargas elétricas puntiformes de 2 . 10-6 C e 5.10-6 C, distante 50 cm uma da outra. A força de repulsão entre essas duas cargas tem intensidade: a) 63 . 10-3 N b) 126 . 10-3 N c) 45 . 10-2 N d) 36 . 10-2 N xxx e) 18 . 10-2 N 5- No circuito a seguir, estando o capacitor com plena carga, levamos a chave k da posição 1 para a 2. A quantidade de energia térmica liberada pelo resistor de 5 Ù, após essa operação, é: a) 1 J b) 3 J c) 6 J xxx d) 12 J e) 15 J 6- Uma carga elétrica puntiforme com 4,0 µC, que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade de: a) 3,0 . 105N/C xxx b) 2,4 . 105N/C c) 1,2 . 105N/C d) 4,0 . 10-6N/C e) 4,8 . 10-6N/C 7 - Um capacitor plano é ligado aos pontos A e B do circuito a seguir e o amperímetro ideal A acusa a passagem da corrente de intensidade 0,10 A. O campo elétrico entre as placas do capacitor é paralelo ao campo gravitacional da Terra. Um corpúsculo C de massa m e carga elétrica q permanece em equilíbrio entre as placas. Levando em consideração o sinal da carga, a razão q/m vale: Adote: g = 10 m/s2 a) 1,0 C/kg b) -1,0 C/kg c) 1,0 .10-2 C/kg d) 1,0 .10-3 C/kg e) -1,0 .10-3 C/kg xxx 8. (Mackenzie 1996) Na figura a seguir, Q = 20 µC e q =1,5µC são cargas puntiformes no vácuo (k = 9 . 109N . m2/C2). O trabalho realizado pela força elétrica em levar a carga q do ponto A para o B é: a) 1,8 J xxx b) 2,7 J c) 3,6 J d) 4,5 J e) 5,4 J 9 - Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q1 e Q2, cada uma com 1,0 . 10-7 C, encontram-se fixas sobre um plano horizontal, conforme a figura adiante. Uma terceira carga q, de massa 10 g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são as de interação eletrostática com Q1 e Q2 e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é: Dados: k0 = 9,0 . 109N . m2/C2; g = 10 m/s2 No ponto médio M da hipotenusa do triângulo, é fixada uma carga puntiforme q, a qual ficará sujeita à ação de uma força resultante F. A intensidade de F é: a) 1,0 . 10-7 C xxx b) 2,0 . 10-7 C c) 1,0 . 10-6 C d) 2,0 . 10-6 C e) 1,0 . 10-5 C 10 - As cargas puntiformes q1 = 20 µC e q2 = 64 µC estão fixas no vácuo (k0 = 9.109N . m2/C2), respectivamente nos pontos A e B. O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade de: a) 3,0 . 106N/C b) 3,6 . 106N/C xxx c) 4,0 . 106N/C d) 4,5 . 106N/C e) 5,4 . 106N/C 11 - Na figura, um elétron de carga - e e massa m, é lançado com velocidade inicial V, no campo elétrico uniforme entre as placas planas e paralelas, de comprimento l e separadas pela distância d. O elétron entra no campo, perpendicularmente às linhas de força, num ponto equidistante das placas. Desprezando as ações gravitacionais e sabendo que o elétron tangencia a placa superior (ponto A) ao emergir do campo, então a intensidade deste campo elétrico é: a) E = el2/mdv2 b) E = el/mdv c) E = mdv/el d) E = mdv2/el2 xxx e) E = mdv2/2el2 12 - Uma esfera condutora de raio 9,0 cm que se encontra no vácuo (K0=9.109N.m2/ C2) é eletrizada eadquire um potencial de 100V. Com a mesma carga elétricadesta esfera, um condensador plano de 1,0 nF criaria entre suas placas, distanciadas de 1,0mm, um campo elétrico uniforme de intensidade: a) 1.10-4 V/m b) 1.10-1 V/m c) 1.102V/m d) 1.103V/m xxx e) 1.105V/m 13 - Nos vértices A, B e C de um triângulo retângulo isósceles são fixadas, respectivamente, as cargas +Q, +Q e -Q, conforme a ilustração a seguir. No ponto médio M da hipotenusa do triângulo, é fixada umacarga puntiforme q, a qual ficará sujeita à ação de uma força resultante F.A intensidade de F é: a) k.q.Q raiz5/2 b) k.q.Q raiz17/2 c) k.q.Q raiz5 d) k.q.Q raiz17 e) 2 k.q.Q raiz5 xxx 14 - Um corpúsculo fixo em A, eletrizado com carga elétrica qA=5µC, equilibra no vácuo o corpúsculo B eletrizado com carga qB= -4µC, como mostra a figura. Se g=10m/s2 e k0=9.109N.m2.C-2, então a massa do corpúsculo B é: a) 540 g b) 200 g xxx c) 180 g d) 120 g e) 360 g 15 -Se no laboratório dispomos somente de capacitores de 2nF, então o número mínimo destes dispositivos que devemos associar para obtermos uma capacitância equivalente de 9nF é: a) 4 b) 3 c) 5 d) 7 e) 6 xxx 16 -Existe um campo elétrico uniforme no espaço compreendido entre duas placas metálicas eletrizadas com cargas opostas. Um elétron (massa m, carga -e) parte do repouso, da placa negativa, e incide, após um tempo t, sobre a superfície da placa oposta que está a uma distância d. Desprezando-se as ações gravitacionais, o módulo do campo elétricoE entre as placas é: a) 4md/et2 b) d/2met2 c) md/2et2 d) 2md/et2 xxx e) md/et2 17. (Mackenzie 1998) Nos pontos A e B do vácuo (k0=9.109N.m2/C2) são colocadas as cargas elétricas puntiformes qA=8.10-6C e qB=6.10-6C, respectivamente. A força de repulsão entre essas cargas tem intensidade de 1,2N. A distância entre os pontos A e B é: a) 20 cm b) 36 cm c) 48 cm d) 60 cm xxx e) 72 cm 18 -Um corpúsculo de 0,2g eletrizado com carga de 80.10-6C varia sua velocidade de 20m/s para 80m/s ao ir do ponto A para o ponto B de um campo elétrico. A d.d.p. entre os pontos A e B desse campo elétrico é de: a) 1.500 V b) 3.000 V c) 7.500 V xxx d) 8.500 V e) 9.000 V 19 -Num ponto A do universo, constata existência de um campo elétrico E de intensidade 9,0.10 devido exclusivamente a uma carga puntiforme Q situada a 10cm dele. Num outro ponto B, distante 30cm da mesma carga, o vetor campo elétrico tem intensidade 1,0.10 d.d.p. entre A e B é: a) 8,0.105V b) 6,0.105V c) 6,0.104V xxx d) 2,0.104V e) 1,8.104V 20 - No circuito anterior, a chave k pode ser ligada tanto ao ponto X como ao Y. Quando é ligada ao ponto X, o amperímetro ideal A indica 0,4A e quando é ligada ao ponto Y, a energia elétrica armazenada no capacitor é: a) 9,0.10-9 J b) 4,5.10-9 J xxx c) 8,0.10-7 d) 4,0.10-7 J e) 2,25.10-1 J 21 -O módulo do vetor campo elétrico (E) gerado por uma esfera metálica de dimensões desprezíveis, eletrizada positivamente, no vácuo (k0=9.109N.m com a distância ao seu centro (d), segundo o diagrama dado. Sendo e=1,6.10-19C (módulo da carga do elétron ou do próton) a carga elementar, podemos afirmar que essa esfera possui: a) um excesso de 1 .1010 elétrons em relação ao número de prótons. b) um excesso de 2 .1010 elétrons em relação ao número de prótons. c) um excesso de 1.1010 prótons em relação ao número de elétrons. d) um excesso de 2 .1010 prótons em relação ao número de elétrons. xxx e) igual número de elétrons e prótons. 22 -A energia armazenada pela associação de 3 capacitores de mesmo valor nominal, mostrada a seguir, é 0,1J. A capacitância de cada capacitor é: a) 10 µF b) 15 µF c) 20 µF d) 25 µF e) 30 µF xxx
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