LISTA FÍSICA IV CAMPO FORÇA MAGNÉTICA

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DIRECIONAMENTO DE ESTUDOS – FÍSICA IV 
 
𝑷𝟏 – Carga, Força Campo e Potencial Elétrico 
 
1- Duas cargas puntiformes são colocadas sobre o eixo 𝑂𝑥 do seguinte modo: a carga 𝑞1 = +4 nC está localizada no 
ponto 𝑥 = 0,200 m e a carga 𝑞2 = +5 nC, localizada em 𝑥 = −0,300 m. Qual é o módulo, a direção e o sentido 
da força resultante que essas duas cargas exercem sobre uma terceira carga puntiforme negativa 𝑞3 = −6 nC, 
localizada na origem? 
Resp. 𝑭𝒆𝟑 = (𝟐, 𝟒 ⋅ 𝟏𝟎
−𝟔 N) �̂� 
 
2- Uma carga puntiforme positiva 𝑞 está localizada sobre o eixo 𝑂𝑦 no ponto 𝑦 = 𝑎 e uma carga puntiforme 
negativa – 𝑞 está localizada sobre o eixo −𝑂𝑦 no ponto 𝑦 = −𝑎. Uma carga puntiforme –𝑄 está localizada em 
algum ponto sobre o eixo +𝑂𝑥. (a) Faça um diagrama de corpo livre mostrando as forças que atuam sobre a carga 
–𝑄. (b) Determine os componentes 𝑥 e 𝑦 da força resultante da ação das cargas 𝑞 e – 𝑞 sobres –𝑄. (c) Qual a 
força resultante sobre a carga –𝑄 quando ela está na origem? (d) Faça um gráfico do componente 𝑦 da força 
resultante sobre –𝑄 em função de 𝑥 para valores de 𝑥 compreendidas entre −4𝑎 e +4𝑎. 
Resp. (b) 𝑭𝒙 = 𝟎, 𝑭𝒚 = 𝟐
𝒌⋅𝑸⋅𝒒⋅𝒂
√𝒙𝟐+𝒂𝟐
𝟑 , (c) 𝑭𝒚⃗⃗ ⃗⃗ = 𝟐
𝒌⋅𝑸⋅𝒒
𝒂𝟐
 𝒋 ̂
 
3- Uma carga puntiforme está na origem. Considerando a carga uma fonte puntiforme, qual é o vetor unitário �̂� para 
um ponto do campo situado em (a) 𝑥 = 0, 𝑦 = −1,35; (b) 𝑥 = 12,0 cm, 𝑦 = 12,0 cm; (c) 𝑥 = −1,10 m, 
𝑦 = 2,6 m? Expresse o resultado em termos dos vetores unitários 𝑖 ̂e 𝑗̂. 
Resp. (a) �̂� = −𝒋,̂ (b) 
�̂�+𝒋̂
√𝟐
, (c) �̂� = 𝟎, 𝟑𝟗 �̂� + 𝟎, 𝟗𝟐 𝒋 ̂
 
4- Três cargas puntiformes negativas estão posicionadas ao longo de uma linha, como na figura. Determine o 
módulo, a direção e o sentido do campo elétrico que esse conjunto de cargas produz no ponto 𝑃, que está a 
6,0 cm e a carga −2 μC, medida perpendicularmente à linha que conecta as três cargas. 
Resp. 𝑬 = 𝟏, 𝟎𝟑𝟓 ⋅ 𝟏𝟎𝟐 N C⁄ (−�̂�) 
 
 
5- Uma folha de papel plana, com uma área igual a 0,250 m2, é orientada de tal modo que a normal ao plano forma 
um ângulo de 60° com a direção de um campo elétrico uniforme, de módulo igual a 14 N C⁄ . (a) Calcule o 
módulo de fluxo elétrico através da folha. (b) A resposta do item (a) depende da forma geométrica da folha? Por 
quê? (c) Para o ângulo 𝜃, entre a normal ao plano e a direção do campo elétrico, o módulo, do fluxo elétrico 
através da folha se torna (i) máximo? (ii) mínimo? Explique seu raciocínio. 
Resp. 𝚽𝑬 = 𝟏, 𝟕𝟓 N⋅m
2 C⁄ 
 
6- Duas cargas positivas, 𝑞 = 2,0 nC e 𝑄 = 5,0 nC, estão localizadas sobre o eixo 𝑂𝑥, 𝑥 = 4,0 cm e 𝑥 = −6,0 cm, 
respectivamente, qual o potencial elétrico na origem? 
Resp. 𝑽 = 𝟏𝟐𝟎𝟎 V 
 
7- Um próton se move ao longo de uma linha reta de um ponto 𝑎 até um 𝑏 no interior de um acelerador linear, sendo 
𝑑 = 0,50 m a distância percorrida. O campo elétrico é uniforme ao longo dessa linha e possui módulo 𝐸 = 1,5 ⋅
107 V m⁄ , no sentido de 𝑎 para 𝑏. Determine (a) a força sobre o próton; (b) o trabalho realizado sobre ele pelo 
campo elétrico; (c) a diferença de potencial 𝑉𝑎 − 𝑉𝑏. 
Resp. (a) 𝑭𝒆 = 𝟐, 𝟒 ⋅ 𝟏𝟎
−𝟏𝟐 N, (b) 𝑾𝒂⟶𝒃 = 𝟏, 𝟐 ⋅ 𝟏𝟎
−𝟏𝟐 J, (c) 𝑽𝒂 − 𝑽𝒃 = 𝟕, 𝟓 ⋅ 𝟏𝟎
𝟔 J C⁄