Campo Elétrico e Lei de Gauss - Física 3 - Prof Jorge

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LISTA DE EXERCÍCIOS – N02 
 
CAMPO ELÉTRICO E LEI DE GAUSS 
 
1) Uma partícula tem carga elétrica negativa de valor igual a 1,6 × 10-4 C. Determine o módulo do campo 
elétrico a 3,0 mm do centro da partícula. 
 
2) Uma partícula puntiforme, de carga elétrica igual a +2,0 ×10-6 C, é deixada em uma região de campo 
elétrico igual a 100 N/C. Calcule o módulo da força elétrica produzida sobre essa carga. 
 
3) Uma carga elétrica puntiforme produz um campo elétrico de módulo E em um ponto do espaço que se 
encontra a uma distância d em relação à carga. Ao dobrarmos a distância entre a carga e o campo, e 
dividirmos a carga pela metade, o novo campo elétrico passa a ser E'. Qual é a razão E'/E? 
 
4) Determine a intensidade do campo elétrico resultante no ponto P, sabendo que ele foi gerado 
exclusivamente pelas duas cargas elétricas da figura, onde Q1= +9,0 ×nC e Q2= +4,0 ×nC. 
 
 
5) Qual dos três gráficos a seguir melhor representa o módulo do campo elétrico em função da distância d 
até a carga elétrica puntiforme que produz o campo? 
 
 
6) Considere as duas cargas positivas Q1 e Q2, fixas sobre a reta x da figura abaixo. Sabendo que Q1 > Q2 
em qual dos pontos (A, M, B, F e G) o campo elétrico resultante é NULO? 
 
 
7) Um próton adquire uma aceleração para leste de 1,80 × 109 m/s2 na presença de um campo elétrico. 
Determine o módulo e a orientação do campo elétrico. 
 
8) Um elétron é liberado a partir do repouso em uma região de campo elétrico uniforme, percorrendo 2,0 
cm em 10-8s. Determine o campo elétrico da região e o valor da velocidade do elétron ao final do percurso. 
 
9) Considerando que a figura abaixo representa linhas de campo elétrico na vizinhança de duas partículas 
A e B, descreva as características dessas partículas em termos de suas cargas elétricas. 
 
 
10) Considere um ponto P, distante z do centro de um dipolo, e localizado sobre o eixo do dipolo. Demonstre 
que o campo elétrico produzido pelo dipolo nesse ponto P pode ser aproximado por EP = Qd/2oz3, onde 
Q é o módulo das cargas, d é a distância de separação das cargas,  e o são constantes. 
 
11) Uma superfície quadrada tem 3,2 mm de lado e está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo 
E = 1800 N/C e com linhas de campo fazendo 35º com a normal. Calcule o fluxo elétrico através desta 
superfície. 
 
 
12) Uma carga de 18,0 C está no centro de um cubo de 10,0 cm de aresta. Determine o fluxo elétrico 
através da superfície do cubo. Se dobrarmos o valor da aresta, de quanto varia o fluxo? 
 
 
13) A figura abaixo representa cerca de uma hora de variação no campo elétrico no campus da USP em São 
Paulo, na manhã de hoje (29/05/2014). Considerando que a área urbanizada da Região Metropolitana de 
São Paulo (RMSP) seja de 2000 km2, determine o número de elétrons sobre a área urbanizada da RMSP. 
Obs.: use um valor aproximado para o campo elétrico, com base na figura. 
 
 
14) A figura abaixo mostra uma superfície gaussiana com a forma de um cubo de 2,0 m de aresta. O cubo 
está imerso em um campo elétrico dado por E = +30i - 4j +3zk (SI). Qual é a carga total contida no cubo? 
 
 
15) Uma linha infinita de cargas produz um campo elétrico de módulo 4,5  102C a uma distância de 2,0 
cm da mesma. Calcule a densidade linear de cargas. 
 
 
16) Na figura abaixo, uma rede de pegar borboletas está imersa em um campo elétrico uniforme de módulo 
E = 3,0 mN/C. O plano do aro da rede, uma circunferência de raio a = 11 cm,é mantido perpendicular ‘a 
direção do campo. A rede é eletricamente neutra . determine o fluxo elétrico através da rede. 
 
 
 
17) Uma carga pontual de +2,0 C está centrada em uma casca esférica metálica de raio 10,0 cm. Sobre a 
casca esférica são depositados +1,0 C de carga. Determine o campo elétrico a uma distância de (a) 5,0 cm 
e (b) 10,0 cm da carga pontual. 
 
18) A figura abaixo mostra uma casca esférica com uma densidade volumétrica de cargas uniforme  = 
2,0 C/m3, raio interno a = 10 cm e raio externo b = 1,5a. Determine o módulo do campo elétrico nas 
seguintes posições: a) r = 0; b) r = 5,0 cm; c) r = 10,1 cm; d) r = 15,0 cm; e) r = 25,0 cm. 
x
y
z
 
 
19) Uma esfera não-condutora com 5,0 cm de raio possui uma densidade volumétrica uniforme de cargas 
de 3,0 C/m3. Determine o módulo do campo elétrico a 2,5 cm do centro da esfera. 
 
20) Uma carga pontual de 1,8 µC está no centro de uma superfície gaussiana cúbica de 55 cm de aresta. 
Qual é o fluxo elétrico através da superfície? 
 
21) A figura abaixo mostra duas cascas esféricas não condutoras mantidas fixas no lugar. A casca 1 possui 
densidade superficial de cargas igual a +6,0 µC/m2 na superfície externa e um raio de 3,0 cm; a casca 2 
possui uma densidade superficial de +4,0 µC/m2 na superfície externa e raio de 2,0 cm; os centros das 
cascas estão separados por uma distância L = 10 cm. Em termos de vetores unitários, qual é o campo elétrico 
o ponto x = 2 cm? 
 
 
 
Vídeos: 
https://www.youtube.com/watch?v=njsGDadL09g 
https://www.youtube.com/watch?v=Pd9HY8iLiCA&t=0s&list=PLyQSN7X0ro2314mKyUiOILaOC2hk6
Pc3j&index=4 
https://www.youtube.com/watch?v=KIQZSDf5b5A 
https://www.youtube.com/watch?v=V3AaohdKFEw 
https://www.youtube.com/watch?v=SfvWGQ8722k 
https://www.youtube.com/watch?v=C2Tl8twv1_Q 
 
 
a
b
Campo Elétrico produzido por Dipolo Elétrico - Aplicação do Teorema Binomial 
https://www.youtube.com/watch?v=RTrQs4CEa-Y 
 
Campo Elétrico de um Arco Carregado 
https://www.youtube.com/watch?v=2gZFAgchxUo