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Assunto: Canipo elétrico. Movimento de partículas carregadas nurn campo elétnco
uniforme
(1)O campo elétrico entre as placas mostradas na figura (1) vale E=2,0xl04 N/C e a
distância entre elas é 7,0 mm. Suponha que um elétron seja liberado a partir de repouso,
nas proximidades da placa negativa, (a)Oual é o módulo, a direção e o sentido da força
eíéiiica F que atua no eíéíion ? (b)Qual é o valor da aceleração adquirida pelo eléiion ?
(c) Quanto tempo elétron gastará para se deslocar da placa negativa até a placa positiva?
~^,-~paia
-
•
•
•
(2)Uma placa isolante muito grande, uniformemente eletrizada conforme mostrada na
figura (2), cria, em pontos próximos a ela, um campo elétrico uniforme perpendicular a
sua superfície. Supondo que esta placa esteja na posição vertical, tendo presa a ela, por
meio de um fio, uma pequena esfera eletrizada, em equilíbrio, na posição indicada na
figura. Sendo 10 g a massa da esfera e 3,0x10 C a sua caiga, calcule a intensidade do
earnpo elétrico criado pela placa. Resp. 1,9x10
1 1
i
Figura (2)
(3)Em pontos A e B, separadas pela distância d=3m, fixam-se as cargas elétricas
puntiformes qA = S^xlO"6 C e qe = 2x10^ C, respectivamente. Determine o ponto onde
o vetor campo elétrico resultante é nulo. Resp. x = 2 m.
(4)Eni três vértices A, B e C de uni quadrado colocam-se cargas elétrieas puruiformes
conforme a figura (4). Sendo o meio o vácuo, determine a intensidade do vetor campo
elétrico resultante no centro do quadrado. É possível colocar uma terceira carga elétrica
puntiforme em D, de modo que o vetor campo elétrico resultante em O seja nulo ?
Justifique a sua resposta. Resp. 4,5x104N/C; não.
íí. W uc m IA ^ Yn o
c
c
Figura (4)
(5)Um meio de defesa que está sendo considerado pela Iniciativa de Defesa Estratégica
usa feixe de partículas. For exemplo, um feixe de prótons, atingindo um míssil inimigo,
poderia inutiiiza-Io. Tais feixes podem ser produzidos em "canhões", utilizando-se
campos elétricos para acelerar as partículas carregadas. (a)Qual aceleração que um
nróton experimentará se o cárneo elétrico for de 2,0x104 N/C ? ^b^Que velocidade o
próton atingirá se o campo aíuar por unia distância de uni centímetro ? Resp. 1,92x10
m/s2; 196 km/s.
(6)Determine a intensidade e a direção do vetor campo elétrico resultante no ponto P
indicado na figura (6). Dados: qi = 1,8 uC; q2 = - 0,8 \iC ; qs 1,2 uC ; LI = 55 cm; L2
=38cm
% 1%
"V:
Figura (6)
(7)Determine a intensidade do vetor campo elétrico resultante em P mostrado na figura
(7). Admita: qi = 1,0 uC; q2 = +1,2 ^C; q3 = -1,0 ^C e d = 4,0 cm. Resp. 10,6x106 N/C.
Ê: W U
(8)Um elétron entra na região de um campo elétrico uniforme, como está na figura (7)
com velocidade vG=3,Oxl06 m/s e E = 200 N/C. A largura da placa é 1=10 cm.
Determine: (a)a aceleração do elétron enquanto estiver no campo elétrico. (b)o tempo
que o elétron gasta para atravessar a região do campo elétrico; (c)o deslocamento
vertical do eiétron no campo eiétrico; (d) a velocidade do elétron ao sair do campo
elétrico. Resp. 3,51xl013 m/s2; 3,33xl(T8 s; -1,95 m; 3,22xl06 m/s.
Figura (8)
U.J.J.-LCV l 11 ti t(9)Urna carga elétrica positiva Q está distribuída uniforrnenieníe ao longo de
reta de comprimento igual a 2a, situada ne eixo Ou, entre y = - a e y = +a como indica a
figura (9). Determine o campo elétrico ern uni ponto P situado sobre o eixo Ox a urna
distância x da origem, Resp, x-y x'
? A
>y S"
YvvccA n 6- U s nn c i-
x
Figura (9)
(10)A figura (9) mostra uma haste de plástico que possui uma carga uniformemente
distribuída —Q. A haste foi curvada em um arco curvada de 120° e raio r. Posicionamos
os eixos de coordenadas de tal fornia que o eixo de simetria da haste esteja situado ao
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carga — Q
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Figura (10)