Exercicios campo elétrico

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Centro Universitário de Belo Horizonte – Uni-BH
Instituto de Engenharia e Tecnologia – IET
Professora Cláudia Adriana de Sousa Silva
EXERCÍCIOS E PROBLEMAS
Capítulo 24 – O Campo Elétrico
1E. Um elétron é solto a partir do repouso, num campo elétrico uniforme de módulo 2,0x10-4 N/C. Calcule a sua aceleração. (Ignore a gravidade.)
3,5 . 107 m/s2
2E. Um elétron é acelerado de 1,8 x 109 m/s2, na direção leste, por um campo elétrico. Determine o módulo, a direção e o sentido do campo elétrico.
�
E = 1,0 . 10 -2 N/C
Direção: leste-oeste
Sentido: oeste (carga negativa: sentido inverso do campo). 
�
3E. O ar úmido sofre uma distância (suas moléculas são ionizadas) num campo elétrico de 3,0 x 106 N/C. Qual é o módulo da força elétrica que atua sobre: (a) um elétron e (b) um íon (com um único elétron faltando) neste campo?
b) (4,8·10-13 N).
5E. Perto da superfície terrestre, em um campo elétrico uniforme, uma partícula com carga - 2,0 x 10-9 C está sob o efeito de uma força elétrica descendente de 3,0 x 10-6 N. (a) Qual o módulo do campo elétrico? (b) Quais são o módulo, a direção e o sentido da força elétrica exercida sobre um próton colocado nesse campo? (c) Qual a força gravitacional que atua sobre o próton? (d) Qual a razão da força elétrica para a força gravitacional nesse caso?
a)	
b) 
, direção vertical e sentido para cima.
c)	
Seção 24-3: Linhas de Força
7E. A Fig. 20 mostra as linhas de força num campo elétrico. (a) Se o módulo do campo no ponto A é 40 N/C, que força um elétron experimenta nesse ponto? (b) Estime o módulo o campo do ponto B?
a) 6,4 . 10-18 N
b: 20 N/C.
8E. Esboçar qualitativamente as linhas de força associadas a duas cargas + q e -2q, separadas por uma pequena distância.
9E. Três cargas estão arranjadas num triângulo equilátero como na Fig. 21. Considere as linhas de força devidas às cargas + Q e – Q, identificando através delas a direção e o sentido da força que age sobre +q, devido à presença das outras cargas.
10E. Esboçar qualitativamente as linhas de força entre duas cascas esféricas concêntricas e condutoras; a carga +q1 está localizada sobre a esfera interna e –q2 sobre a externa. Considere os casos q1 < q2; q1 = q2; e q1 > q2.
17E: Duas cargas pontuais de módulos 2,0 x 10-7 C e 8,5 x 10-8 C estão 12 cm distantes uma da outra. (a) Qual é o campo elétrico que cada carga produz no local da outra? (b) Que força elétrica atua sobre cada uma delas?
a)		
	
b) 
23P. Duas cargas, q1 = 2,1 x 10-8 C e q2 = -4q1, estão fixas e distantes 50 cm uma da outra. Determine o ponto ao logo da linha reta que passa através das duas cargas, no qual o campo elétrico é zero.
�
A 50 cm de q1
 
 
�
25P. Um elétron está localizado em cada vértice de um triângulo equilátero que tem 20 cm de lado. (a) Qual é o campo elétrico no ponto médio de um dos lados? (b) Que força um outro elétron experimentaria se fosse ali colocado?
	4,8 . 10 -8 N/C e 7,7 . 10 -27 N
		
�
Seção 24-8: Carga Puntual em Campo Elétrico
43E. (a) Qual é a aceleração de um elétron um campo elétrico uniforme de 1,4 x 106 N/C? (b) Quanto tempo leva para o elétron, partindo do repouso, atingir um décimo da velocidade da luz? (c) Que distância ele percorre? Suponha válida a Mecânica Newtoniana.
 
								
4) A figura abaixo representa uma carga Q e um ponto P do seu campo elétrico, onde é colocada uma carga de prova q.
Analise as afirmativas abaixo, observando se elas representam corretamente o sentido do vetor campo elétrico em P e da força que atua sobre q.
São corretas: 
a) todas as afirmações.
b) apenas I, II e III.
c) apenas II, III e IV.
d) apenas III e IV.
Resposta: A
5) Considere um corpo metálico eletrizado envolvido pelo ar atmosférico. Sabe-se que, se o campo elétrico próximo à superfície deste corpo tornar-se superior a 3 x 10 6 N/C, o ar passa a se comportar como um condutor e, então, o corpo metálico se descarrega. Baseando-se nestas informações, calcule qual é a maior carga que pode ser dada a uma esfera metálica, de raio R = 15 cm, no ar, sem que ela se descarregue.( 7,5 µC) 
3) Um elétron entra num campo elétrico uniforme E = 1000 N/C com uma velocidade inicial v0 = 2x106 m/s na direção do campo. Que distancia o elétron percorre até parar?
(0,11mm)
3) Uma carga positiva q1 = + 8 nC é posicionada na origem, e uma segunda carga positiva q2 = +12 nC é colocada sobre o eixo x a uma distancia a = 4 m da origem. Determine o campo elétrico resultante (a) no ponto P1 sobre o eixo x em x = 7 m e (b) no ponto P2 sobre o eixo x em x = 3m.
13,5n/C e 100N/C
Uma carga positiva q1 = + 8 nC é posicionada na origem, e uma segunda carga positiva q2 = +12 nC é colocada sobre o eixo x a uma distancia a = 4 m da origem. Determine o campo elétrico resultante no ponto P1 sobre o eixo y, em y = 3 m decorrentes das cargas.
11,2 n/c a 108°
4) O campo elétrico na atmosfera da Terra é E = 1,0 x 102 N/C, apontando para baixo. Determine o módulo e o sinal da carga elétrica sobre a Terra, sendo o raio médio da Terra igual a 6,37 x 106 m. – 4,5 x 105N/C
Na figura as cargas estão localizadas nos vértices de um triangulo eqüilátero. Para que valor de Q (sinal e módulo) o campo elétrico resultante se anula no ponto C, o centro do triangulo?
1,0μC
Duas partículas de cargas q1 = 4. 10­5C e q2 = 1. 10­5 C estão alinhadas no eixo x sendo a separação entre elas de 6 m. Sabendo que q1 encontra-se na origem do sistema de coordenadas, determine:
a) a posição x, entre as cargas, onde o campo elétrico é nulo;
b) o módulo, a direção e o sentido da aceleração, no caso de ser colocada uma partícula de carga q3 = - 1 x 10­5 C e massa m3 = 1,0 kg, no ponto do meio da distância entre q1 e q2.
B∙
∙ A
Fig. 20 Exercício 7
a
a
a
+q
+Q
-Q
_1298506106.unknown
_1298506304.unknown
_1298509176.unknown
_1298509368.unknown
_1298509575.unknown
_1298506478.unknown
_1298506301.unknown
_1298504505.unknown
_1298505241.unknown
_1298500719.unknown