Lista 3 feita Física II Thaiana

3 a Lista Exercícios Fís ica II (Capítulo 2 3 ) Fonte: Fundamentos da Física – D avid Halliday , Robert Resnick, Jearl W alker. (vol. 3 – 9ª e d.) Profª Thaiana Co rdeiro 1. O lado da superfície quadrada mostrada na figura mede 3,2 mm. El a está i mersa em um campo elétrico u niforme com intensidade 1,8 kN/C. As linhas de campo fazem um ângulo de 35 ° com a normal à superfície, como mostrado. Tome o sentid o dessa normal como o positivo e calcule o fluxo do campo elétrico através da superfície. (-0,015 V  m) 2. O vetor área de uma superfíc ie é A = (2 î + 3 ĵ) m 2 . Qual o fluxo de um campo elétrico através dela, se o campo for (a) E = 4 î N/C e (b) E = 4 ĵ N/C? (8 V  m, 12 V  m) 3. O cubo da figura tem 1,4 0 m de arestas e está orientado como mostrado, em uma região onde há um campo elét rico uniforme. Determine o fluxo elétrico atra vés da face lateral direita se o ca mpo elétrico, em newtons por coulomb, for dado por: (a) 6,00 î, (b) -2,00 ĵ e (c) - 3,00 î + 4,00 k. (d ) Qual o fluxo total através do cubo para cada um destes campos? (0;  3,92 V  m; 0; 0) 4. Uma rede de caçar borboleta s está localiza da em um campo elétrico uniforme de intensidade E = 3,00 mN/C . O aro é um círculo de raio a = 11,0 cm e está disposto normalmente ao campo, como mostra a figura . Determine o fluxo do campo elétrico através dessa rede. (114  V  m) 5. Calcule o fluxo do c ampo el étrico através da superfície de um cubo com 12 cm de aresta, supondo que há u ma carga puntiforme de 35,2  C localizada: (a) no centro do cubo; (b) no centro de uma de suas faces; (c) no centro de uma de suas arestas; (d) em um de s eus vértices. (4, 0 MV  m, 2,0 MV  m, 1,0 MV  m, 0,5 MV  m) 6. Uma p artícula de carga + q é colocada em um dos vértices de um cubo gaussiano. Determine o múltiplo de q / ε 0 que corresponde ao fluxo através de (a) uma das faces do cubo que c ontêm o vértice; (b) uma das outras faces do cubo. (0;0,0417) 7. A Figura mostra uma superfície gauss iana com a forma de um cubo de 2,00 m de aresta, c om um vértice no ponto x 1 =5 ,00m, y 1 =4,00m. O cubo está imerso em um campo elétrico dado por , com y em metros. Qual é a carga total contida no cubo? (-1,70 nC) 8. Uma linha i nfinita de c arga produz um campo de 4,5 x 10 4 N/C a uma distância de 2,0 m. Calcule a densid ade linear de cargas da linha. (5,0  C/m) 9. Duas placas paralelas de metal , com 1,0 0 m 2 de área e separadas pela distância de 5,0 0 cm, tê m cargas de mesmo valor abs oluto e sinais opostos , nas superfícies interna s. Se o módulo do campo elétrico entre as placas é 55 ,0 N/C, qual é a carga em cada pla ca? Despreze o efeito bordas . ( 488 p C) 10. Os veículos espaciais que atra vessam os cinturões de radiação da Terr a podem interceptar um núm ero significativo de elétrons. O acúmulo de cargas resultant e pode danificar componentes eletrônicos e prejudicar o funcionamento de alguns circuitos. Suponha que um s atélite esférico feito de metal, com 1,3 m de diâmetro, acumule 2,4 µC de carga. (a) determine a densidade superficial de cargas do satélite. (b) calcule o módulo do cam po elétrico nas vizinhanças do satélite devido à carga superficial. (4,5x10 -7 C/m²) 11. Um condutor is olado de f orma arbitrária possui uma carga de + 10 x 10 -6 C. No interior do condutor existe uma cavidade; no interior da ca vidade está um a carga pontual q=+ 3, 0x 10 -6 C. Determine a carga (a) da superfície da cavidade; (b) da s uperfície externa do c ondutor. ( - 3, 0x 10 -6 C ; +1,3x 10 -7 C) 12. Na Figura abaixo pequenas partes de duas linhas paralelas de cargas muito compridas s ão mostr adas, fi xas , separadas por uma distância L=8,0 c m. A densidade unifor me de cargas das linhas é +6,0 µC/m para a linha 1 e -2 ,0 µC/m para a linha 2 . Em que ponto do eixo x o campo elétrico é zero? (8,0 cm) 13. Na Figura abaixo, um pequeno furo c ircular de raio R= 1,80 cm foi aberto no meio de uma placa fina, infinita, não- condutora, com uma densidade superficial de cargas de 4,50 pC/m 2 . O eixo z, cuja origem está no centro do furo, é perpendicular à placa. Det ermine, em t ermos do s vet ores unitários, o campo elétrico no ponto P, s ituado em z = 2,56 cm. (0,208 N/C k ) 3 a Lista Exercícios Fís ica II (Capítulo 2 3 ) Fonte: Fundamentos da Física – D avid Halliday , Robert Resnick, Jearl W alker. (vol. 3 – 9ª e d.) Profª Thaiana Co rdeiro 14. Duas pl acas finas, de grande extensão, são ma ntidas paralelas e a uma pequena dis tância uma da outra. Nas faces internas as placas possuem densidades superficiais de cargas de sinais opostos e valor absoluto 7 ,00x 10 - 22 C/m 2 . Em termos do s vetores unitários, determine o c ampo elétrico (a) à esquerda das placas; (b) à direit a das placas; (c) entre as placas. (0; 0; -7,91x 10 - 11 N/C î)

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