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Universo Narrado Potencial Elétrico1 01. (G1 - ifsul 2019) A figura a seguir ilustra, graficamente, o comportamento do Potencial Elétrico V, em função da Distância até o cen- tro, de uma esfera condutora de raio R, ele- trizada com carga positiva Q e em equilíbrio eletrostático. Considere a origem do sistema de coordenadas localizado no centro da esfera. Com base no gráfico e em seus conhecimentos de eletrostática, analise as seguintes afirmativas: I. O potencial elétrico no interior da esfera é nulo. II. O potencial elétrico no interior da esfera é igual em todos os pontos. III. O campo elétrico no interior da esfera é nulo. Estão corretas as afirmativas a) I e II, apenas. b) II e III, apenas. c) I e III, apenas. d) I, II e III. 02. (Uece 2018) Seja o sistema compos- to por duas cargas elétricas mantidas fixas a uma distância d e cujas massas são des- prezíveis. A energia potencial do sistema é a) inversamente proporcional a 21 d . b) proporcional a 2d . c) proporcional a 1 d. d) proporcional a d. 03. (Fuvest 2018) Na figura, A e B represen- tam duas placas metálicas; a diferença de poten- cial entre elas é 4B AV V 2,0 10 V.− = × As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura. Considere a carga do elétron igual a 191,6 10 C−− × e as seguintes afirmações com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B : I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 153,2 10 J.−× II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter per- corrido as trajetórias 1 ou 2. III. O trabalho realizado pela força elétrica so- bre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória 1. Apenas é correto o que se afirma em a) I. b) II. c) III. d) I e II. e) I e III. Universo Narrado Potencial Elétrico2 04. (G1 - ifsul 2016) Analise as seguintes afirma- tivas, relacionadas aos conceitos e aos fenôme- nos estudados em Eletrostática. I. O potencial elétrico aumenta, ao longo de uma linha de força e no sentido dela. II. Uma partícula eletrizada gera um campo elétri- co na região do espaço que a circunda. Porém, no ponto onde ela foi colocada, o vetor campo elétrico, devido à própria partícula, é nulo. III. Uma partícula eletrizada com carga positiva quando abandonada sob a ação exclusiva de um campo elétrico, movimenta-se no sentido da linha de força, dirigindo-se para pontos de menor potencial. IV. A diferença de potencial elétrico (ddp) entre dois pontos quaisquer de um condutor em equilíbrio eletrostático é sempre diferente de zero. Estão corretas apenas as afirmativas a) I e III. b) II e IV. c) II e III. d) I e IV. 05. (Ueg 2015) Considere uma esfera conduto- ra carregada com carga Q, que possua um raio R. O potencial elétrico dividido pela constante eletrostática no vácuo dessa esfera em função da distância d, medida a partir do seu centro, está descrito no gráfico a seguir. Qual é o valor da carga elétrica Q, em Coulomb? a) 42,0 10× b) 34,0 10× c) 60,5 10× d) 62,0 10× 06. (Mackenzie 2015) Uma carga elétrica de intensidade Q 10,0 C,ì= no vácuo, gera um campo elétrico em dois pon- tos A e B, conforme figura acima. Sabendo- -se que a constante eletrostática do vácuo é 9 2 2 0k 9 10 Nm / C= ⋅ o trabalho realizado pela for- ça elétrica para transferir uma carga q 2,00 Cì= do ponto B até o ponto A é, em mJ, igual a a) 90,0 b) 180 c) 270 d) 100 e) 200 Universo Narrado Potencial Elétrico3 Gabarito e Resoluções: Resposta da questão 01: [B] Análise das afirmativas: [I] Falsa. O potencial no interior da esfera é constante, como indica o gráfico. [II] Verdadeira. Como informado no item ante- rior, se o potencial é constante ele é igual em todos os pontos internos. [III] Verdadeira. O campo elétrico no interior de um condutor eletrizado em equilíbrio é nulo, independente do formato do corpo. Resposta da questão 02: [C] A energia potencial do sistema é dada por: kQqE d = Logo, SE será proporcional a 1 d. Resposta da questão 03: [D] [I] Correta. Desconsiderando a ação de outras forças, a força elétrica é a resultante. Então, pelo teorema da energia cinética, vem: ( ) ( )− − = − ⇒ − = − ⇒ = − × − × ⇒ = × B A B cin cin A B cinFel B 19 4 cin B 15 cin W E E q V V E 0 E 1,6 10 2 10 E 3,2 10 J. [II] Correta. A força elétrica é conservativa e, de acordo com o teorema da energia potencial, o trabalho de forças conservativas independe da trajetória. [III] Incorreta. O trabalho é o mesmo, indepen- dente da trajetória, como já justificado. Resposta da questão 04: [C] [I] Incorreta. No sentido de uma linha de força o potencial elétrico é decrescente. [II] Correta. Caso o campo elétrico não fosse nulo, a partícula sofreria uma auto aceleração, contrariando o Princípio da Inércia. [III] Correta. Carga positiva sofre força elétrica no sentido do campo elétrico, tendendo para pontos de menor potencial elétrico. [IV] Incorreta. A diferença de potencial elétrico (ddp) entre dois pontos quaisquer de um condu- tor em equilíbrio eletrostático é sempre igual a zero. Se houvesse uma ddp não nula as cargas no interior do condutor estariam em movimento, contrariando a hipótese de equilíbrio eletrostáti- co. Resposta da questão 05: [A] Pela análise do gráfico, sabemos que o potencial se mantém constante até que a distância seja igual ao raio da esfera e para pontos externos o potencial decai. Com isso, calculamos a carga da esfera junto a sua superfície (d R 0,20 m).= = A expressão para o potencial elétrico é 0k QV d = Isolando Q 0 5 4 VQ d k CQ 1 10 0,20 m Q 2 10 C m = ⋅ = ⋅ ⋅ ∴ = ⋅ Universo Narrado Potencial Elétrico4 Resposta da questão 6: [A] Usando o teorema da energia potencial 0 0B A Pot PotF B A 9 6 6 3 0F F B A F k Q q k Q q W E E d d 1 1 1 1W k Q q 9 10 10 10 2 10 W 90 10 d d 1 2 W 90 mJ. − − − = − = − ⇒ = − = × × × × × − ⇒ = × ⇒ =
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