Lista_1_Eletricidade

Prévia do material em texto

________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 1 
 
 
 
Discente: RA: 
Docente: Prof. Msc. Eduardo R. Gonçalves 
 
Lista 1 – Eletricidade básica 
Nivelamento 
 
1-) Quantos elétrons devem ser retirados de um corpo inicialmente neutro, para que fique 
eletrizado com carga de 2 μC? 
 
2-) Dispõe-se de três esferas metálicas idênticas e isoladas umas das outras. Duas delas, Y e Z 
estão neutras; a primeira, X, esta com carga elétrica Q. Coloca-se X em contato sucessivo com 
I em contato sucessivo com Y e Z. Qual a carga elétrica final de X? 
 
3-) Três esferas de isopor, M, N e P, estão suspensas por fios isolantes. Quando se aproxima N 
de P, nota-se uma repulsão entre estas esferas; quando se aproxima N de M, nota-se uma 
atração. Das possibilidades apontadas na tabela abaixo, quais são compatíveis com as 
observações? 
 
 
a) a 1ª e a 3ª; 
b) a 2ª e a 4ª; 
c) a 3ª e a 5ª; 
d) a 4ª e a 5ª; 
e) a 1ª e a 2ª. 
 
4-) Dispõe-se de uma placa metálica M e de uma esfera metálica P, suspensa por um fio 
isolante, inicialmente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lançado sobre a placa 
retirando partículas elementares da mesma. As figuras (1) a (4) ilustram o desenrolar dos 
fenômenos ocorridos. 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 2 
 
Podemos afirmar que, na situação (4): 
a) M e P estão eletrizadas positivamente; 
b) M esta negativa e P, neutra; 
c) M esta neutra e P, positivamente eletrizada; 
d) M e P estão eletrizadas negativamente; 
e) M e P foram eletrizadas por indução. 
 
5-) Duas esferas metálicas neutras e idênticas, A e B, estão encostadas uma na outra e 
apoiadas em suportes isolantes, como ilustra a Figura 1. Aproxima-se das esferas um bastão 
carregado positivamente sem, no entanto, deixar que ele toque nas esferas (Figura 2). As 
esferas são afastadas uma da outra, mantendo-se sempre o bastão, próximo da esfera B 
(Figura 3). Afasta-se, então o bastão eletrizado das esferas (Figura 4). Na situação final, 
ilustrado na Figura 4, é correto afirmar que: 
 
a) As duas esferas estão neutras; 
b) As duas esferas estão neutralizadas negativamente; 
c) As duas esferas estão eletrizadas positivamente; 
d) A esfera A esta eletrizada positivamente e a esfera B, negativamente; 
e) A esfera A esta eletrizada negativamente e a esfera B, positivamente. 
 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 3 
 
6-) Três pequenas esferas, A, B e C, são colocadas, nessa ordem, próximas umas das outras, 
sem se tocarem. A esfera A, positivamente carregada, atrai as esferas B e C, que por sua vez, 
também se atraem. Nessa situação é possível dizer que: 
a) As esferas B e C estão positivamente carregadas; 
b) As esferas B e C são eletricamente neutras; 
c) A esfera B tem carga positiva, e a C, negativa; 
d) A esfera B tem carga negativa, e a C, positiva; 
e) A esfera B é eletricamente neutra, e a C tem carga negativa. 
 
7-) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como ilustra a figura. O objeto 
C exerce sobre B uma força igual a 3,0 x 10
-6
 N. A força resultante dos efeitos de A e C sobre 
B é: 
 
a) 2,0 x 10-6 N; 
b) 6,0 x 10-6 N; 
c) 12 x 10-6 N; 
d) 24 x 10-6 N; 
e) 30 x 10-6 N. 
 
8-) Duas esferas carregadas A e B, de massa m cada uma, estão suspensas por fios de seda, de 
comprimento l, como ilustra a figura abaixo. Admite-se que θ é tão pequeno que ≈ 0. A 
relação entre a força elétrica e o peso das esferas é: 
 
a) ; 
b) ; 
c) ; 
d) ; 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 4 
e) . 
 
9-) De acordo com exercício anterior, a distância x será reduzida a metade, se o peso das 
esferas for: 
a) Duplicado; 
b) Multiplicado por 4; 
c) Multiplicado por 8; 
d) Dividido por 4; 
e) Dividido por 8. 
 
10-) Quatro cargas elétricas, três positivas e uma negativa, estão colocadas nos vértices de um 
quadrado, como ilustra a figura. 
 
O campo elétrico produzido por estas cargas no centro do quadrado é representado por: 
 
 
 
11-) A figura abaixo representa uma carga –q de massa m, abandonada com velocidade inicial 
nula num campo elétrico uniforme de um capacitor. 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 5 
 
 
Desconsiderando a influência do campo gravitacional terrestre, é correto afirmar: 
a) A carga –q desloca-se com velocidade constante; 
b) A carga permanecerá em repouso; 
c) O sentido da força é o mesmo que o do campo elétrico ; 
d) A partícula é acelerada perpendicularmente ao campo elétrico 
e) A carga –q é acelerada no sentido contrário ao campo elétrico 
 
12-) Uma gotícula de água, com massa m = 0,80 x 10
-9
 kg, eletrizada com carga q = 16 x 10
-19
 
esta em equilíbrio no interior de um capacitor de placas paralelas e horizontais, conforme 
esquema abaixo. 
 
 
 
Nestas circunstâncias, o valor do campo elétrico entre as placas é: 
a) 5,0 x 109 N/C; 
b) 2,0 x 10-10 N/C; 
c) 12,8 x 10-28 N/C; 
d) 2,0 x 10-11 N/C; 
e) 5,0 x 108 N/C. 
 
13-) Duas cargas pontuais positivas, q1 e q2 = 4.q1, são fixadas a uma distância d uma da 
outra. Uma terceira carga negativa q3 é colocada no ponto P entre q1 e q2, a uma distância x da 
carga q1, conforme ilustra a figura. 
 
a) Calcule o valor de x para que a força sobre a carga q3 seja nula. 
b) Verifique se existe um valor de q3 para o qual tanto a carga q1 como a q2 permaneçam 
em equilíbrio, nas posições do item a, sem a necessidade de nenhuma outra força além 
das eletrostáticas entre as cargas. Caso exista, calcule este valor de q3; caso não exista, 
justifique sua resposta. 
 
14-) Qual deve ser a distância entre a carga pontual q1 = 26,0 μC e a carga pontual q2 = -47,0 
μC para que a força eletrostática entre elas tenha uma intensidade de 5,70 N? 
 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 6 
15-) Uma carga pontual de +3,00 x 10
-6
 C esta distante 12,0 cm de uma segunda carga pontual 
de -1,50 x 10
-6
 C.Calcule a intensidade da força sobre cada carga. 
 
16-) Duas partículas igualmente carregadas, mantidas a uma distância de 3,02 x 10
-3
 m, são 
soltas a partir do repouso. Observa-se que a aceleração inicial da primeira partícula éde 7,0 
m/s² e que a da segunda é de 9,0 m/s². Se a massa da primeira partícula for de 6,3 x 10
-7
 kg, 
quais serão: 
a) a massa da segunda partícula; 
b) a intensidade da carga da cada partícula. 
 
17-) Na figura abaixo, 
 
a) quais as componentes horizontais e; 
b) quais as componentes verticais da força eletrostática resultante sobre a partícula 
carregada no canto inferior esquerdo do quadrado se q = 1,0 x 10
-7
 C e a = 5,0 cm? 
 
18-) Duas gotas d’água esféricas minúsculas, com cargas idênticas de -1,00 x 10-16 C, 
possuem uma separação de 1,00 cm de centro a centro. 
a) Qual a intensidade da força eletrostática que atua entre elas? 
b) Quantos elétrons em excesso existem sobre cada gota, dando a ela este 
desequilíbrio de carga? 
 
19-) A figura abaixo ilustra uma haste de plástico que possui uma carga uniformemente 
distribuída –Q. A haste foi curvada em um arco circular de 120 º e raio r. Posicionamos os 
eixos de coordenadas de tal forma que o eixo de simetria da haste esteja situado ao longo do 
eixo x e a origem esteja no centro de curvatura P da haste. Em termos de Q e de r, qual o 
campo elétrico devido à haste no ponto P? 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 7 
 
 
20-) Calcule a direção, o sentido e a intensidade do campo elétrico mo ponto P da figura 
devidos às três cargas pontuais. 
 
21-) Quais a intensidade, a direção e o sentido do campo elétrico no centro do quadrado da 
figura abaixo, se q = 1,0 x 10
-8
 C e a = 5,0 cm? 
 
 
22-) Qual a intensidade de uma carga pontual que criaria um campo elétrico de 1,00 N/C em 
pontos afastados de 1,00 m? 
 
23-) Qual a intensidade de uma carga pontual cujo campo elétrico a uma distância de 50 cm 
possui uma intensidade de 2,0 N/C? 
 
24-) Duas partículas de mesma intensidade de carga 2,0 x 10
-7
 C, mas de sinais contrários, são 
mantidas a 15 cm uma da outra. Quais a intensidade, a direção e o sentido de no ponto 
localizado no ponto médio entre as cargas? 
 
25-) Uma haste fina não-condutora de comprimento finito L possui uma carga q distribuída 
uniformemente ao longo deste comprimento. Mostre que 
 ________ ________ LLiissttaa ddee EElleettrriicciiddaaddee ee CCaalloorr 
- EC - 8 
 
Fornece a intensidade E do campo elétrico no ponto P sobre a bissetriz do segmento formado 
pela haste. 
 
 
26-) Calcule o campo elétrico devido a uma linha de carga.