Exercícios sobre potencial elétrico 2009 2

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Exercícios sobre potencial elétrico
1. A durabilidade dos alimentos é aumentada por meio de tratamentos térmicos, como no caso do leite longa vida. Esses processos térmicos matam os microorganismos, mas provocam efeitos colaterais indesejáveis. Um dos métodos alternativos é o que utiliza campos elétricos pulsados, provocando a variação de potencial através da célula, como ilustrado na figura a seguir. A membrana da célula de um microorganismo é destruída se uma diferença de potencial de (Vm = 1 V é estabelecida no interior da membrana, conforme a figura a seguir.
a) Sabendo-se que o diâmetro de uma célula é de 1(m, qual é a intensidade do campo elétrico que precisa ser aplicado para destruir a membrana? (r. 2.106 V/m)
b) Qual é o ganho de energia em eV de um elétron que atravessa a célula sob a tensão aplicada? (R. 2eV)
2. Três cargas puntiformes, q, no vácuo, de módulo igual a 2,7x10-10 C, estão situadas conforme indica a figura a seguir. Determine o potencial resultante, em volts, no ponto O da figura para d = 9,0 cm. R. 27 V
3. A 40 cm de um corpúsculo eletrizado, coloca-se uma carga puntiforme de 2,0 (C. Nessa posição, a carga adquire energia potencial elétrica igual a 0,54 J. 
Qual a carga elétrica do corpúsculo eletrizado? R. 12 (C 
4. Um condutor esférico, de 20 cm de diâmetro, está uniformemente eletrizado com carga de 4,0 (C e em equilíbrio eletrostático. Em relação a um referencial no infinito, qual o potencial elétrico de um ponto P que está a 8,0 cm do centro do condutor? (R. 3,6.105 V)
 
5. A figura a seguir representa a vista lateral de duas placas metálicas quadradas que, em um ambiente desumidificado, foram eletrizadas com cargas de mesmo valor e de sinais contrários. As placas estão separadas por uma distância d = 0,02 m, que é muito menor do que o comprimento de seus lados. Dessa forma, na região entre as placas, existe um campo elétrico praticamente uniforme, cuja intensidade é aproximadamente igual a 5 x 103 N/C. Para se transferir uma carga elétrica positiva da placa negativamente carregada para a outra, é necessário realizar trabalho contra o campo elétrico. Esse trabalho é função da diferença de potencial existente entre as placas.
Quais são, respectivamente, os valores aproximados da diferença de potencial entre as placas e do trabalho necessário para transferir uma carga elétrica de 3 x 10-3 C da placa negativa para a positiva? (R. 100 V e 0,3 J).
6. Uma partícula com carga q = 2 x 10-7 C se desloca do ponto A ao ponto B, que estão numa região em que existe um campo elétrico. Durante esse deslocamento, a força elétrica realiza um trabalho W = 4 x 10-3 J sobre a partícula. Qual a diferença de potencial entre os dois pontos considerados? (R. - 2 x 104 V)
7. Um corpúsculo de 0,2 g eletrizado com carga de 80.10-6 C varia sua velocidade de 20 m/s para 80 m/s ao ir do ponto A para o ponto B de um campo elétrico. Qual a d.d.p. entre os pontos A e B desse campo elétrico? (R. 7.500 V)
8. Uma partícula eletrizada com carga q = 1(C e massa 1 g é abandonada em repouso, no vácuo num ponto A distante 1,0 m de outra carga Q = 25(C, fixa. Qual a velocidade da partícula, em m/s, quando passa pelo ponto B, distante 1,0 m de A? (R. 15m/s).