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Disciplina: Eletricidade e Magnetismo Turma: 3 5ELEI-NT1 Semestre: 2020.1 Prof. Dr. Davi Rabelo Joca E-mail: davi.joca@professores.unifanor.edu.br LISTA DE EXERCÍCIOS 1 Nome: _____________________________________________________ Matrícula: ______________ Nome: _____________________________________________________ Matrícula: ______________ Nome: _____________________________________________________ Matrícula: ______________ Nome: _____________________________________________________ Matrícula: ______________ Nome: _____________________________________________________ Matrícula: ______________ Nome: _____________________________________________________ Matrícula: ______________ RESPOSTAS 1 9 17 25 2 10 18 26 3 11 19 27 4 12 20 28 5 13 21 29 6 14 22 30 7 15 23 31 8 16 24 32 mailto:davi.joca@professores.unifanor.edu.br Questão 1. Dois pequenos objetos carregados se repelem com uma força F quando estão separados por uma distância d. Se a carga dos dois objetos é reduzida a um quarto do valor original e a distância entre os objetos é reduzida a d/2, a força entre os objetos passa a ser: a) F/16 b) F/8 c) F/4 d) F/2 e) F Questão 2. Uma carga de 5,0 C está a 10 m de distância de uma carga de -2,0 C. A força eletrostática a que a carga de 5,0 C está submetida é: a) 9,0 x 108 N na direção da carga negativa. b) 9,0 x 108 N para longe da carga negativa. c) 9,0 x 109 N na direção da carga negativa. d) 9,0 x 109 N para longe da carga negativa. e) Nenhuma das respostas anteriores. Questão 3. As partículas 1, de carga q1, e 2, de carga q2, estão no eixo x, com a partícula 1 em x = a e a partícula 2 em x = -2a. Para que a resultante da força exercida pelas duas partículas sobre uma terceira partícula, situada na origem, seja nula, devemos ter q2 =: a) 2q1 b) 4q1 c) -2q1 d) -4q1 e) -q1/4 Questão 4. Uma partícula de carga 2μC é colocada na origem, uma partícula com a mesma carga é colocada no eixo x, a 2 m de distância da origem, e uma terceira partícula, com a mesma carga, é colocada no eixo y, a 2 m de distância da origem. Nessas condições, a primeira partícula fica submetida a uma força de a) 9,0 x 10-3 N b) 6,4 x 10-3 N c) 1,3 x 10-3 N d) 1,8 x 10-3 N e) 3,6 x 10-3 N Questão 5. A figura mostra as linhas de campo elétrico em uma região do espaço que contém duas pequenas esferas carregadas, Y e Z. Podemos afirmar que a) A carga da esfera Y é negativa e a carga da esfera Z é positiva. b) O módulo do campo elétrico é o mesmo em todos os pontos da região. c) O campo elétrico é mais intenso a meio caminho entre as esferas. d) A carga da esfera Y é positiva e a carga da esfera Z é negativa. e) As cargas das duas esferas têm o mesmo sinal. Questão 6. O campo elétrico a uma distância de 10 cm de uma partícula pontual isolada, de carga 2 x 10-9 C, é a) 1,8 N/C b) 18 N/C c) 180 N/C d) 1800 N/C e) Nenhuma das respostas anteriores Questão 7. A figura mostra quatro distribuições de cargas. AS cargas estão todas à mesma distância da origem. O campo elétrico na origem a) É maior na distribuição 1. b) É maior na distribuição 3. c) É nulo na distribuição 4. d) Aponta verticalmente para baixo na distribuição 1. e) Aponta verticalmente para baixo na distribuição 3. Questão 8. Um dipolo elétrico é formado por duas cargas de ±2,5 μC, separadas por uma distância de 1,0 x 10-4 m, situadas em pontos do eixo x equidistantes da origem. Qual o campo elétrico no ponto x = 15 cm? a) 0 N/C b) 100 N/C c) 200 N/C d) 670 N/C e) 1300 N/C Questão 9. Um disco de 7,5 cm de raio, com uma densidade superficial de carga positiva uniforme de 2,5 x 10-6 C/m², está no plano xy, com o centro na origem. Qual é o campo elétrico no ponto z = 15 cm. a) 30 N/C b) 300 N/C c) 3000 N/C d) 3,0 x 104 N/C e) 3,0 x 107 N/C Questão 10. O fluxo elétrico através de uma superfície a) É a quantidade de campo elétrico que atravessa a superfície. b) É o campo elétrico multiplicado pela área. c) Não depende da área. d) É a integral de linha do campo elétrico ao longo da borda da superfície. e) É a quantidade de campo elétrico que tangencia a superfície. Questão 11. Quando um pedaço de papel é colocado perpendicularmente a um campo elétrico uniforme, o fluxo que atravessa o papel é 25 N.m²/C. Quando o papel é submetido a uma rotação de 25° em relação à direção do campo, o novo fluxo é, aproximadamente, a) 0 N.m²/C b) 11 N.m²/C c) 12 N.m²/C d) 23 N.m²/C e) 25 N.m²/C Questão 12. Uma superfície cilíndrica cujas bases têm um raio de 0,15 m está imersa em um campo elétrico uniforme de 300 N/C, perpendicular às bases do cilindro. O fluxo total através do cilindro é, a) 0 N.m²/C b) 4,2 N.m²/C c) 21 N.m²/C d) 280 N.m²/C e) Não é possível responder sem conhecer a altura do cilindro. Questão 13. Um professor de física acumula uma carga de 25 μC em um gerador eletrostático e entra com o aparelho na sala de aula. O fluxo de campo elétrico através das paredes da sala de aula é, aproximadamente, a) 0 N.m²/C b) 25 x 10-6 N.m²/C c) 2,2 x 105 N.m²/C d) 2,8 x 106 N.m²/C e) Não é possível responder sem conhecer as dimensões da sala. Questão 14. Indique a afirmação INCORRETA: a) A Lei de Gauss pode ser demonstrada a partir da Lei de Coulomb. b) De acordo com a Lei de Gauss, o número líquido de linhas de campo que atravessam a superfície fechada no sentido de dentro para fora é proporcional à carga total no interior da superfície. c) A Lei de Coulomb pode ser demonstrada a partir da Lei de Gauss e de princípios de simetria. d) A Lei de Gauss pode ser aplicada a qualquer superfície fechada, independentemente da forma da superfície. e) De acordo com a Lei de Gauss, se uma superfície fechada mão contém nenhuma carga, o campo elétrico é nulo em todos os pontos da superfície. Questão 15. Um fio longo e retilíneo possui uma distribuição homogênea de carga. O campo elétrico a 2 cm de distância do fio é 20 N/C. O campo elétrico a 4 cm de distância do fio é: a) 120 N/C b) 80 N/C c) 40 N/C d) 10 N/C e) 5 N/C Questão 16. Se um trabalho de 500 J é necessário para deslocar uma carga de 40 C de um ponto a outro, a diferença de potencial entre os pontos a) É 12,5 V. b) É 20.000 V. c) É 0,08 V. d) Depende do trajeto seguido. e) Nenhuma das respostas anteriores Questão 17. A diferença de potencial entre as extremidades de uma régua de 2 metros paralela a um campo elétrico uniforme é 400 V. O módulo do campo elétrico é: a) 0 V/m b) 100 V/m c) 200 V/m d) 400 V/m e) 800 V/m Questão 18. Uma carga positiva está distribuída uniformemente em uma esfera não condutora. O potencial elétrico é maior a) No centro da esfera b) Na superfície da esfera c) A meio caminho entre o centro e a superfície da esfera d) Do lado de fora da esfera, perto da superfície e) A uma grande distância da esfera Questão 19. Uma carga de 7 x 10-8 C está distribuída uniformemente em uma esfera não condutora com um raio de 5 cm. O potencial elétrico da superfície da esfera em relação a um ponto distante é, aproximadamente a) -1,3 x 104 V b) 1,3 x 104 V c) 630 V d) 130 V e) 0 V Questão 20. Uma partícula com uma carga de 5,5 x 10-6 C é mantida fixa na origem. Uma partícula com uma carga de -2,3 x 10-8 C é deslocada do ponto x = 3,5 cm do eixo x para o ponto y = 4,3 cm do eixo y. A variação de energia potencial do sistema de duas partículas a) 3,1 x 10-3 V b) -3,1 x 10-3 V c) 6,0 x 10-5 J d) – 6,0 x 10-5 J e) 0 Questão 21. A capacitância de um capacitor de placas paralelas é a) Proporcional à área das placas. b) Proporcional à carga armazenada. c) Independente do material que existe entre as placas. d) Proporcional à diferença de potencial entre as placas. e) Proporcional à distância entre as placas. Questão 22. Se a área das placasde um capacitor isolado de placas paralelas for multiplicada por dois, a) O campo elétrico será multiplicado por dois. b) A diferença de potencial será dividida por dois. c) A carga das placas será dividida por dois. d) A densidade superficial de carga das placas será multiplicada por dois. e) Nenhuma das respostas anteriores. Questão 23. Se os três capacitores de 25 μF estão inicialmente descarregados, qual é a carga que passa pelo amperímetro A quando a chave S é fechada? a) 0,033 C b) 0,10 C c) 0,30 C d) 10 C e) Nenhuma das respostas anteriores Questão 24. Para que a energia total armazenada nos dois capacitores iguais da figura a seguir seha 0,04 J, cada capacitor deve ter uma capacitância de a) 0,5 μF b) 1,0 μF c) 1,5 μF d) 2,0 μF e) 4,0 μF Questão 25. Se a diferença de potencial entre os terminais de um resistor for multiplicada por dois, a) A corrente será multiplicada por dois e a resistência permanecerá a mesma. b) A corrente será dividida por dois e a resistência permanecerá a mesma. c) A resistência será multiplicada por dois e a corrente permanecerá a mesma. d) A resistência será dividida por dois e a corrente permanecerá a mesma. e) A corrente e a resistência serão multiplicadas por dois. Questão 26. Se a corrente em uma lâmpada de 60 Ω é 0,5 ampère, a diferença de potencial entre os terminais da lâmpada é a) 15 V b) 30 V c) 60 V d) 120 V e) Nenhuma das respostas anteriores. Questão 27. Cinco fios cilíndricos são feitos do mesmo material. AS dimensões dos fios são as seguintes: Fio 1: comprimento l, raio r Fio 2: comprimento 3l/2, raio r/2 Fio 3: comprimento l/2, raio r/2 Fio 4: comprimento l, raio r/2 Fio 5: comprimento 5l, raio r/2 Coloque os fios em ordem crescente da resistência. a) 1, 2, 3, 4, 5 b) 5, 4, 3, 2, 1 c) 1 e 2 empatados, depois 5, 3, 4 d) 1, 3, 4, 2, 5 e) 1, 2, 4, 3, 5 Questão 28. As especificações de um ferro de passar são “120 volts, 600 watts”. A corrente que passa pelo ferro em condições normais é a) 0,2 A b) 2 A c) 4 A d) 5 A e) 7,2 A Questão 29. Um resistor dissipa 0,5 W quando é submetido a uma diferença de potencial de 3 V. Quando o resistor é submetido a uma diferença de potencial de 1 V, a potência dissipada é a) 0,056 W b) 0,167 W c) 0,50 W d) 1,5 W e) Nenhuma das anteriores. Questão 30. Se três resistores, de 2 Ω, 4 Ω e 6 Ω, estão ligados em série com uma fonte de 24 V, a diferença de potencial entre os terminais do resistor de 2Ω é a) 4 V b) 8 V c) 12 V d) 24 V e) 48 V Questão 31. A corrente no resistor de 5 Ω do circuito a seguir é a) 0,42 A b) 0,67 A c) 1,5 A d) 2,4 A e) 3,0 A Questão 32. Quatro circuitos têm a forma mostrada na figura. O capacitor está inicialmente descarregado e a chave S está aberta. Os valores da força eletromotriz ε, da resistência R e da capacitância C nos quatro circuitos são os seguintes: Circuito 1: ε = 18 V, R = 3 Ω, C = 1 μF Circuito 2: ε = 18 V, R = 6 Ω, C = 9 μF Circuito 3: ε = 12 V, R = 1 Ω, C = 7 μF Circuito 4: ε = 10 V, R = 5 Ω, C = 7 μF Coloque os circuitos na ordem crescente da corrente imediatamente após a chave S ser fechada, a) 1, 2, 3, 4 b) 4, 3, 2, 1 c) 4, 2, 3, 1 d) 4, 2, 1, 3 e) 3, 1, 2, 4
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