TD DE FÍSICA 2 Questões de Potencial elétrico e Trabalho da Força Elétrica PROF.: João Vitor

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1 1. (Ita) Considere as afirmações a seguir: I. Em equilíbrio eletrostático, uma superfície metálica é equipotencial. II. Um objeto eletrostaticamente carregado induz uma carga uniformemente distribuída numa superfície metálica próxima quando em equilíbrio eletrostático. III. Uma carga negativa desloca-se da região de maior para a de menor potencial elétrico. IV. É nulo o trabalho para se deslocar uma carga teste do infinito até o ponto médio entre duas cargas pontuais de mesmo módulo e sinais opostos. Destas afirmações, é (são) correta(s) somente a) I e II. b) I, II e III. c) I, II e IV. d) I e IV. e) III. 2. (Espcex (Aman)) Duas esferas metálicas de raios R A e R B, com RA R B, estão no vácuo e isoladas eletricamente uma da outra. Cada uma é eletrizada com uma mesma quantidade de carga positiva. Posteriormente, as esferas são interligadas por meio de um fio condutor de capacitância desprezível e, após atingir o equilíbrio eletrostático, a esfera A possuirá uma carga Q A e um potencial V A, e a esfera B uma carga Q B e um potencial V. B Baseado nas informações anteriores, podemos, então, afirmar que a) VA VB b) VA VB c) VA VB d) VA VB e) VA VB 3. (Upe) Considere a Terra como uma esfera condutora, carregada uniformemente, cuja carga total é 6,0 μ C, e a distância entre o centro da Terra e um ponto P na superfície da Lua é de aproximadamente 4 x 10 8 m. A constante eletrostática no vácuo é de aproximadamente 9 x 10 9 Nm 2 /C 2. É CORRETO afirmar que a ordem de grandeza do potencial elétrico nesse ponto P, na superfície da Lua vale, em volts, a) 10-2 b) 10-3 c) 10-4 d) 10-5 e) (Ufrgs) Considere que U é a energia potencial elétrica de duas partículas com cargas +2Q e -2Q fixas a uma distância R uma da outra. Uma nova partícula de carga +Q é agregada a este sistema entre as duas partículas iniciais, conforme representado na figura a seguir. A energia potencial elétrica desta nova configuração do sistema é a) zero. b) U/4. c) U/2. d) U. e) 3U. Página 1 de 6

2 5. (Pucrj) Ao colocarmos duas cargas pontuais q1 5,0μ C e q2 2,0 μ C a uma distância d = 30,0 cm, realizamos trabalho. Determine a energia potencial eletrostática, em joules, deste sistema de cargas pontuais Dado: k Nm / C. a) 1 b) 10 c) 3, d) 2, e) 5, (Upe) Considere a figura a seguir como sendo a de uma distribuição de linhas de força e de superfícies equipotenciais de um campo elétrico uniforme. Nesta região, é abandonada uma carga elétrica Q positiva de massa M. Analise as afirmações que se seguem: (2) A força elétrica que o campo elétrico exerce sobre a carga elétrica Q tem intensidade F = QE, direção horizontal e sentido contrário ao campo elétrico E. (4) A aceleração adquirida pela carga elétrica Q é constante, tem intensidade diretamente proporcional ao campo elétrico E e inversamente proporcional à massa M. (6) O movimento realizado pela carga elétrica Q é retilíneo uniformemente retardado. (8) O potencial elétrico no ponto A é igual ao potencial elétrico no ponto B e menor do que o potencial elétrico no ponto C. A soma dos números entre parênteses que corresponde aos itens corretos é igual a a) 2 b) 4 c) 6 d) 10 e) (Ufrgs) Considere uma casca condutora esférica eletricamente carregada e em equilíbrio eletrostático. A respeito dessa casca, são feitas as seguintes afirmações. I. A superfície externa desse condutor define uma superfície equipotencial. II. O campo elétrico em qualquer ponto da superfície externa do condutor é perpendicular à superfície. III. O campo elétrico em qualquer ponto do espaço interior à casca é nulo. Quais estão corretas? a) Apenas I. b) Apenas II. c) Apenas I e III. d) Apenas II e III. e) I, II e III. Página 2 de 6

3 8. (Ifsp) Na figura a seguir, são representadas as linhas de força em uma região de um campo elétrico. A partir dos pontos A, B, C, e D situados nesse campo, são feitas as seguintes afirmações: I. A intensidade do vetor campo elétrico no ponto B é maior que no ponto C. II. O potencial elétrico no ponto D é menor que no ponto C. III. Uma partícula carregada negativamente, abandonada no ponto B, se movimenta espontaneamente para regiões de menor potencial elétrico. IV. A energia potencial elétrica de uma partícula positiva diminui quando se movimenta de B para A. É correto o que se afirma apenas em a) I. b) I e IV. c) II e III. d) II e IV. e) I, II e III. 9. (Uem) Uma carga puntual positiva, Q 5 10 C, está disposta no vácuo. Uma outra carga 6 puntual positiva, q 2 10 C, é abandonada em um ponto A, situado a uma distância d = 3,0 cm da carga Q. Analise as alternativas abaixo e assinale o que for correto. 01) Quando q está em A, a força elétrica que Q exerce em q é 100 N. 02) O potencial elétrico gerado por Q em A é V. 04) A diferença de potencial devido à carga Q entre um ponto B, distante 6 cm de Q e a 3 cm 5 do ponto A, e o ponto A é 7,5 10 V. 08) O trabalho realizado pela força elétrica gerada por Q sobre q, para levá-la de A até B, é 20 J. 16) A variação da energia potencial eletrostática da carga q, quando essa carga é liberada em A e se move até B, é nula. 10. (Ufpe) O gráfico mostra o potencial elétrico em função da distância ao centro de uma esfera condutora carregada de 1,0 cm de raio, no vácuo. Calcule o potencial elétrico a 3,0 cm do centro da esfera, em volts. 6 5 Página 3 de 6

4 11. (Fuvest) A energia potencial elétrica U de duas partículas em função da distância r que as separa está representada no gráfico da figura abaixo. Uma das partículas está fixa em uma posição, enquanto a outra se move apenas devido à força elétrica de interação entre elas. Quando a distância entre as partículas varia de i r 3 10 m a r 9 10 m, a energia cinética da partícula em movimento f a) diminui 1 b) aumenta 1 c) diminui 2 d) aumenta 2 e) não se altera. 12. (Ita) A figura mostra uma região espacial de campo elétrico uniforme de modulo E = 20 N/C. Uma carga Q = 4 C é deslocada com velocidade constante ao longo do perímetro do quadrado de lado L = 1 m, sob ação de uma força F igual e contrária à força coulombiana que atua na carga Q. Considere, então, as seguintes afirmações: I. O trabalho da força F para deslocar a carga Q do ponto 1 para 2 é o mesmo do despendido no seu deslocamento ao longo do caminho fechado II. O trabalho de F para deslocar a carga Q de 2 para 3 é maior que o para deslocá-la de 1 para 2. III. É nula a soma do trabalho da força F para deslocar a carga Q de 2 para 3 com seu trabalho para deslocá-la de 4 para 1. Então, pode-se afirmar que a) todas são corretas. b) todas são incorretas. c) apenas a II é correta. d) apenas a I é incorreta. Página 4 de 6

5 e) apenas a II e III são corretas. 13. (Ufrgs) Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem. Na figura que segue, um próton (carga +e) encontra-se inicialmente fixo na posição A em uma região onde existe um campo elétrico uniforme. As superfícies equipotenciais associadas a esse campo estão representadas pelas linhas tracejadas. Na situação representada na figura, o campo elétrico tem módulo... e aponta para..., e o mínimo trabalho a ser realizado por um agente externo para levar o próton até a posição B é de.... a) 1000 V/m direita -300 ev b) 100 V/m direita -300 ev c) 1000 V/m direita +300 ev d) 100 V/m esquerda -300 ev e) 1000 V/m esquerda +300 ev 14. (Pucsp) Acelerador de partículas cria explosão inédita e consegue simular o Big Bang GENEBRA O Grande Colisor de Hadrons (LHC) bateu um novo recorde nesta terça-feira. O acelerador de partículas conseguiu produzir a colisão de dois feixes de prótons a 7 tera-elétronvolts, criando uma explosão que os cientistas estão chamando de um Big Bang em miniatura. Página 5 de 6

6 A unidade elétron-volt, citada na materia de O Globo, refere-se à unidade de medida da grandeza física: a) corrente b) tensão c) potencia d) energia e) carga elétrica 15. (Mackenzie) Duas cargas elétricas puntiformes, q1 3,00 μc e q2 4,00 μc, encontramse num local onde k 9 10 N.m / C. Suas respectivas posições são os vértices dos ângulos agudos de um triângulo retângulo isósceles, cujos catetos medem 3,00mm cada um. Ao colocar-se outra carga puntiforme, q3 1,00 μc, no vértice do ângulo reto, esta adquire uma energia potencial elétrica, devido à presença de q 1 e q, 2 igual a a) 9,0 J b) 12,0 J c) 21,0 J d) 25,0 J e) 50,0 J Página 6 de 6

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