Física III - Lista 04 - Potencial Elétrico

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UNIPAC – Universidade Presidente Antônio Carlos 
Disciplina: Física III
Professor: Alisson R. Santos
Lista de Exercícios
1 – Uma carga negativa se move na direção de um campo elétrico uniforme. A sua 
energia potencial cresce ou decresce? O potencial elétrico cresce ou decresce?
Resposta: Cresce. Decresce.
2 – Se um próton for libertado, em repouso, num campo elétrico uniforme, o seu potencial 
elétrico cresce ou decresce? E a sua energia potencial?
Resposta: Decresce. Decresce.
3 – a) Calcule a velocidade de um próton que é acelerado a partir do repouso por uma 
diferença de potencial de 120 V.
Resposta: 1,52 x 105 m/s
b) Calcule a velocidade de um elétron que é acelerado pela mesma diferença de 
potencial.
Resposta: -6,49 x 106 m/s
4 – Quanto trabalho é feito (por uma bateria, um gerador ou qualquer outra fonte de 
energia) ao deslocar-se um número de Avogadro de elétrons de um ponto no qual o 
potencial elétrico é 9,00 V para um ponto no qual o potencial é -5,00 V? (O potencial em 
cada caso é medido em relação a um ponto de referência em comum.)
Resposta: 1,35 MJ
5 – Por qual diferença de potencial um elétron necessitaria ser acelerado para atingir uma 
velocidade de 1% da velocidade da luz, partindo do repouso?
Resposta: 25,6 V
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6 – Um campo elétrico uniforme de magnitude 250 V/m está na direção x positiva. Uma 
carga de +12,0 μC se desloca da origem para o ponto (x,y) = (20,0 cm; 50,0 cm). (a) Qual 
é a variação na energia potencial desse sistema carga-campo? (b) Através de qual 
diferença de potencial a carga se desloca?
a) Resposta: -6,0 x 10-4 J
b) Resposta: -50 V
7 – A diferença de potencial entre as placas aceleradoras do canhão de elétrons do tubo 
de um aparelho de televisão é de cerca de 25000 V. Se a distância entre essas placas é 
de 1,50 cm, encontre a magnitude do campo elétrico uniforme nesta região.
Resposta: 1,67 MN/C
8 – Um elétron se deslocando paralelamente ao eixo x tem uma velocidade inicial de 
3,70 x 106 m/s na origem. Sua velocidade é reduzida para 1,40 x 105 m/s no ponto x = 
2,00 cm. Calcule a diferença de potencial entre a origem e esse ponto. Qual ponto está 
mais alto?
Resposta: 38,9 V. O potencial é maior na origem.
9 – Suponha que um elétron é liberado do repouso em um campo elétrico uniforme cuja 
magnitude é 5,90 x 103 V/m. 
a) Através de qual diferença de potencial ele terá passado após se deslocar 1,00 cm?
Resposta: 59 V
b) Com que rapidez o elétron estará se movendo após ter se deslocado 1,00 cm?
Resposta: 4,55 x 106 m/s
10 – A menos que seja informado de forma diferente, suponha um nível de referência de 
potencial V = 0 em r = ∞.
a) Encontre o potencial a uma distância de 1,00 cm de um próton.
Resposta: 1,44 x 10-7 V
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b) Encontre o potencial a uma distância de 2,00 cm de um próton.
Resposta: 7,19 x 10-8 V
c) Qual é a diferença de potencial entre dois pontos que estão a 1,00 cm e 2,00 cm de um 
próton?
Resposta: -7,21 x 10-8 V
11a) Encontre o potencial a uma distância de 1,00 cm de um elétron.
Resposta: -1,44 x 10-7 V
b) Encontre o potencial a uma distância de 2,00 cm de um elétron.
Resposta: -7,19 x 10-8 V
c) Qual é a diferença de potencial entre dois pontos que estão a 1,00 cm e 2,00 cm de um 
elétron?
Resposta: 7,21 x 10-8 V
12 – Sendo dadas duas cargas de 2,00 μC, como na figura abaixo, e uma carga de prova 
positiva q = 1,28 x 10-18 C na origem:
a) Qual é a força resultante exercida em q pelas duas cargas de 2,00 μC?
Resposta: nula
b) Qual é o campo na origem devido às duas cargas de 2,00 μC?
Resposta: nulo
c) Qual é o potencial elétrico na origem devido às duas cargas de 2,00 μC?
Resposta: 45,0 kV
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13 – Uma carga puntiforme de 5 μC está localizada na 
origem, e uma segunda carga puntiforme de -2 μC 
está sobre o eixo dos x, na posição (3,0) m. Se o 
potencial for nulo no infinito, achar o potencial elétrico 
total devido às cargas, no ponto P, cujas coordenadas 
são (0, 4) m.
Resposta: 7,65 x 103 V
14 – Uma carga de +2,8 μC está localizada no eixo 
dos y em y = +1,6 m, e uma carga de -4,6 μC se acha 
na origem. Calcular o potencial elétrico, de ambas as 
cargas, no ponto (0,4m , 0).
Resposta: -88,2 x 103 V
15 – As três cargas da figura estão nos vértices de um 
triângulo isósceles. Calcular o potencial elétrico, no ponto 
médio da base, tomando-se q = 7 μC.
Resposta: -11,0 MV
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16 – O modelo de Bohr do átomo de hidrogênio estabelece que o único elétron pode 
existir apenas em determinadas órbitas permitidas ao redor do próton. O raio de cada 
órbita de Bohr é dado por r = n2 (0,0529 nm) onde n =1, 2, 3, .... Calcule a energia 
potencial elétrica (em elétrons-volt) de um átomo de hidrogênio quando o elétron está:
a) na primeira órbita permitida, com n = 1
Resposta: 27,2 eV
b) na segunda órbita permitida, n = 2
Resposta: -6,80 eV
c) quando o elétron escapou do átomo, com r = ∞.
Resposta: 0
17 - Quatro cargas pontuais idênticas (q = +10 μC) estão localizadas nos cantos de um 
retângulo, como mostrado na figura. As dimensões do retângulo são L = 60,0 cm e W = 
15,0 cm. Calcule a energia potencial elétrica da carga no canto inferior esquerdo devido 
às outras três cargas.
Resposta: 8,95 J
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18 – Considere um anel de raio R com a carga total Q uniformemente distribuída por seu 
perímetro. Qual é a diferença de potencial entre o centro do anel e um ponto no seu eixo 
a uma distância 2R do centro?
Resposta: -0,533 kQ/R
19 – Uma barra isolante e uniformemente carregada de 
comprimento 14,0 cm está curvada na forma de um semicírculo 
como mostrado na figura. Se a barra tem uma carga total de -7,50 
μC, encontre o potencial elétrico em O, o centro do semicírculo.
Resposta: -1,51 MV
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