Prof. A.F.Guimarães Questões de Eletricidade 1 Carga Elétrica

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1 Questão 1 rof..f.guimarães Questões de Eletricidade 1 Carga Elétrica (UFG) Dadas as afirmações: I. O elétron é uma partícula que apresenta a menor carga elétrica conhecida e repele prótons. II. O próton é uma partícula que também apresenta a menor carga elétrica conhecida e atrai elétrons. III. Os prótons repelem os elétrons por possuírem cargas de sinais diferentes. ssinale: ( ). Se apenas a afirmativa III for correta. ( ). Se apenas a afirmativa II for correta. C( ). Se apenas a afirmativa I for correta. D( ). Se apenas as afirmativas I e II forem corretas. E( ). Se apenas as afirmativas II e III forem corretas. I. Errada. O elétron, sendo uma partícula elementar, possui o menor valor de carga elétrica, porém atrai prótons. II. Certa. O próton também é uma partícula elementar, possui o menor valor de carga elétrica e atrai os elétrons. III. Errada. rótons e elétrons se atraem mutuamente por possuírem cargas elétricas de sinais diferentes. lternativa correta é a letra. Questão E( ). medida está errada e não merece confiança. Sabemos que a carga elétrica elementar possui o valor de 1, 6 10 C. Sendo assim, o número de partículas elementares necessário para totalizar a carga líquida referida no texto é de: 7, ,51. 1, 6 10 Esse resultado não corresponde a um número inteiro. ortanto, a medida não está correta. lternativa correta é a letra E. Questão 3 (UFRJ) Três pequenas esferas metálicas idênticas,, e C, estão suspensas, por fios isolantes, a três suportes. ara testar se elas estão carregadas, realizam se três experimentos durante os quais se verifica como elas se interagem eletricamente, duas a duas: C Figura 1 C (CEFET) Em um corpo de prova mediu se a carga de 7,09 10 C. aseados no princípio de quantização de carga elétrica, podemos afirmar que: C Figura C ( ). O corpo está positivamente carregado. ( ). O corpo está negativamente carregado. C( ). O corpo está quase sem carga. D( ). medida está indicando a carga de vários prótons. Figura 3 1

2 Experimento 1: s esferas e C, ao serem aproximadas, atraemse eletricamente, como ilustra a figura 1; Experimento : s esferas e C, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura ; Experimento 3: s esferas e, ao serem aproximadas, também se atraem eletricamente, como ilustra a figura 3. Formulam se três hipóteses: I. s três esferas estão carregadas. II. penas duas esferas estão carregadas com cargas de mesmo sinal. III. penas duas esferas estão carregadas, mas com cargas de sinais contrários. nalisando o resultado dos três experimentos, indique a hipótese correta. Justifique sua resposta. ( ). T 1 < T < ; ( ). T 1 < <T ; C( ). T < T 1 < ; D( ). T < < T 1 ; E( ). < T 1 < T ; Durante a descida, temos: T 1 F I. Errada. Não existe a possibilidade das três esferas possuírem carga elétrica diferente de zero e se atraírem mutuamente duas a duas. II. Errada. Duas esferas não podem se atrair mutuamente com cargas de mesmo sinal. III. Certa. É possível uma esfera carregada atrair uma esfera condutora neutra. Questão 4 Uma esfera condutora, de peso, eletrizada positivamente, é presa por um fio isolante que passa por uma roldana. esfera se aproxima, com velocidade constante, de uma esfera, idêntica à anterior, mas neutra e isolada. esfera toca em e, em seguida é puxada para cima, com velocidade também constante. Quando passa pelo ponto a tração no fio é T 1 na descida e T na subida. odemos afirmar que: ssim, durante a descida com velocidade constante (F r = 0 a=0), temos a seguinte condição: T1 = + F. Onde F é uma força de atração que a esfera experimenta. esmo que a esfera condutora seja neutra, ela experimenta uma força de atração devido às cargas da esfera por causa da indução eletrostática. gora, durante a subida temos: T F R

3 ssim, durante a subida com velocidade constante, temos a seguinte condição: T = FR. Onde F R é a força de repulsão experimentada pela esfera condutora. pós manter contato direto com a esfera condutora, a esfera fica eletrizada por contato adquirindo carga elétrica de mesmo sinal que a carga da esfera. ssim, surge uma força de repulsão devido ao princípio de repulsão das cargas de mesmo sinal. ssim, podemos concluir: T1> > T. Letra D. Questão 5 (FUVEST) Dispõe se de uma placa metálica e de uma esferinha metálica, suspensa por um fio isolante, inicialmente neutras e isoladas. Um feixe de luz violeta é lançado sobre a placa retirando partículas elementares da mesma. s figuras (1) e (4) adiante, ilustram o desenrolar dos fenômenos ocorridos. ( ). e estão eletrizadas positivamente; ( ). está negativa e neutra; C( ). está neutra e positivamente eletrizada. D( ). e estão eletrizadas negativamente; E( ). e foram eletrizadas por indução. Quando a placa metálica sofre a incidência de luz violeta perde elétrons, ficando assim carregada positivamente. esfera sofre o processo da indução e é atraída para a placa, entrando em contato direto com a referida placa. ssim, a esfera fica eletrizada com carga de mesmo sinal da placa metálica. alternativa correta é a letra. Questão 6 (FUVEST) Quando se aproxima um bastão, eletrizado positivamente, de uma esfera metálica, isolada e inicialmente descarregada, observa se a distribuição de cargas representada na figura a abaixo. Luz violeta bastão S R isolante (1) () antendo o bastão na mesma posição, a esfera é conectada à terra por um fio condutor que pode ser ligado a um dos pontos, R ou S da superfície da esfera. Indicando por ( ) o sentido do fluxo transitório ( Φ ) de elétrons (se houver) e por (+), ( ) ou (0) o sinal da carga final da esfera, o esquema que representa Φ e Q é: ( ) + ( ) S (3) (4) odemos afirmar que na situação (4): 3

4 C ( ) + S D( ) 0 R ( ). s afirmativas II e III são corretas; C( ). firmativas I e III são corretas D( ). Somente a afirmativa III é correta; E( ). Nenhuma das alternativas é correta. E ( ) alternativa correta é a letra E. Nesse processo de indução elétrica, os elétrons sofrem atração devido às cargas positivas do corpo indutor. Sendo indiferente então onde se deve conectar o fio terra no corpo induzido. Questão 7 (IT) Um objeto metálico carregado positivamente, com carga +Q, é aproximado de um eletroscópio de folhas, que foi previamente carregado negativamente com carga igual a Q. terminal Eletroscópio folhas I. Errada. medida que o objeto metálico for se aproximando do eletroscópio, as cargas negativas das folhas sofrem atração pelas cargas positivas do objeto migrando para o terminal, ficando as folhas cada vez com menos carga negativa. II. Errada, vide item I. III. Certa. Ocorre uma neutralização pois a carga do objeto metálico possui o mesmo módulo da carga do eletroscópio. ssim, as folhas ficarão neutras não se repelindo mais. lternativa correta é a letra D. Questão 8 Na extremidade de um bastão isolante, existe uma pequena esfera metálica eletrizada com carga positiva Q. Quer se transferir essa carga para uma outra esfera metálica, oca, neutra e bem maior. ara tanto, o bastão pode ser colocado em contato externo ou contato interno com a esfera neutra. I. À medida que o objeto for se aproximando do eletroscópio, as folhas vão se abrindo além do que já estavam; II. À medida que o objeto for se aproximando, as folhas permanecem como estavam; III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, as folhas devem necessariamente fechar se. Neste caso, pode se afirmar que: contato externo contato interno ode se afirmar que, após o contato, a carga adquirida pela esfera oca será: ( ). Somente a afirmativa I é correta; 4

5 ( ). mesma, quer o contato tenha sido externo ou interno; ( ). enor, se o contato for interno; C( ). Nula, se o contato for externo; D( ). enor, se o contato for externo; E( ). Nula, se o contato for interno. alternativa correta é a letra D. Se o contato for interno, pelo princípio da repulsão das cargas de mesmo sinal, toda carga elétrica se redistribuirá na superfície externa da esfera, que é a configuração mínima de repulsão. Sendo o contato externo, nem toda carga se redistribuirá na superfície externa da esfera. Questão 9 Têm se n esferas condutoras neutras e uma eletrizada com carga elétrica q, todas de mesmo raio. ede se determinar a carga final da esfera eletrizada, após contatá la sucessivamente com as n esferas neutras. No primeiro contato da esfera eletrizada com a primeira esfera neutra, a carga adquirida por cada esfera é de: q/. etade para cada esfera, pois elas possuem o mesmo raio. No segundo contato da esfera eletrizada com a segunda esfera neutra, a carga adquirida por cada esfera é de: q q q = =. 4 No terceiro contato: q q =. 3 ssim, no nésimo contato, teremos: q. n 5