NATUREZA DA ATIVIDADE: EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - ELETROSTÁTICA

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1 ESCOLA ESTADUAL JOÃO XXIII A Escola que a gente quer é a Escola que a gente faz! NATUREZA DA ATIVIDADE: EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO - ELETROSTÁTICA Educando para a Modernidade desde 1967 DISCIPLINA: FÍSICA ASSUNTO: CONCEITOS BÁSICOS DE ELETROSTÁTICA (CARGA ELÉTRICA, PRINCÍPIOS DA ELETROSTÁTICA) E PROCESSOS DE ELETRIZAÇÃO. PROFESSORA: MARILENE MARIA DE CARVALHO ALUNO (A): Conceitos básicos de Eletrostática 1) Se um corpo encontra-se eletrizado positivamente, é CORRETO afirmar que ele possui (A) falta de prótons. (B) excesso de elétrons. (C) falta de elétrons. (D) excesso de nêutrons. (E) falta de nêutrons. 2) Considere os materiais a seguir: 1) madeira 2) vidro 3) algodão 4) alumínio 5) ouro 6) porcelana 7) platina 8) náilon Quais são os bons condutores de eletricidade? 3) Duas cargas elétricas Q1 e Q2 atraem-se quando colocadas próximas uma da outra. (A) O que se conclui sobre os sinais de Q1 e Q2? (B) A carga Q1 é repelida por uma terceira carga Q3, positiva. Qual é o sinal de Q2? 4) Dizer que a carga elétrica é quantizada significa que ela (A) pode ser isolada em qualquer quantidade. (B) só pode existir como múltipla de uma quantidade definida. (C) só pode ser positiva ou negativa. (D) pode ser subdividida em frações tão pequenas quanto se queira. (E) só pode ser isolada quando positiva. 5) Duas pequenas esferas suspensas por fios isolantes estão eletrizadas negativamente e repelemse mutuamente. Observa-se que, com o tempo, a distância entre elas diminui gradativamente. É CORRETO afirmar que isso ocorre porque as esferas, através do ar, (A) recebem prótons. (B) perdem prótons. (C) recebem elétrons. (D) trocam prótons e elétrons. (E) perdem elétrons. 6) Em um corpo de prova mediu-se a carga de 7, C. Baseados no princípio da quantização de carga elétrica, é CORRETO afirmar que (A) o corpo está positivamente carregado. (B) o corpo está negativamente carregado. (C) o corpo está quase sem carga. (D) a medida está indicando a carga de vários prótons. (E) a medida está errada e não merece confiança, pois este valor não é múltiplo da carga elementar. 7) Determinar o número de elétrons que deverá ser fornecido a um condutor metálico, inicialmente neutro, para que fique eletrizado com carga elétrica igual a - 1,0 C. 8) Determine a carga elétrica de um condutor que, estando inicialmente neutro, perdeu 5, elétrons. 9) O Princípio da Conservação das Cargas é assim enunciado: (A) O número total de cargas elétricas de um sistema isolado permanece constante. (B) Cargas elétricas da mesma espécie se repelem e de espécies diferentes se atraem. (C) O próton e o elétron são as menores cargas elétricas que podem existir em liberdade. (D) Num sistema eletricamente isolado, a soma algébrica das cargas positivas e negativas, em qualquer instante, nunca varia. (E) A carga elétrica é quantizada. 10) Um corpo tem elétrons e prótons. Qual é a carga elétrica do corpo? 11) Quantos elétrons em excesso tem o corpo eletrizado com carga -16nC? 12) É dado um corpo eletrizado com carga 6,4µC. Determine o número de elétrons em falta no corpo. Processos de eletrização 13) Um aluno, ao realizar um experimento de Eletrostática, usou sete pequenas esferas metálicas idênticas. Uma delas estava eletrizada com carga q e as demais eram neutras. Determine a carga da esfera inicialmente eletrizada, após sucessivos contatos com todas as esferas disponíveis.

2 14) Três corpos, x, y e z, estão inicialmente neutros. Eletrizam-se x e y por atrito e z por contato com y. Assinale na tabela a seguir a alternativa que indica corretamente a carga elétrica que cada corpo poderia ter adquirido. 20) Quando se aproxima um bastão B, eletrizado positivamente, de uma esfera metálica, isolada e inicialmente descarregada, observa-se a distribuição de cargas representada na Figura 1. 15) Três esferas metálicas A, B e C idênticas estão eletrizadas com cargas +3q, -2q e +5q, respectivamente. Determine a carga de cada uma após o contato simultâneo entre as três. 16) Três pequenas esferas condutoras M, N e P idênticas estão eletrizadas com cargas +6q, +q e -4q, respectivamente. Uma quarta esfera Z, igual às anteriores, encontra-se neutra. Determinar a carga elétrica adquirida pela esfera Z, após contatos sucessivos com M, N e P, nessa ordem. Mantendo o bastão na mesma posição, a esfera é conectada à terra por um fio condutor que pode ser ligado a um dos pontos P, R ou S da superfície da esfera. Indicando por ( ) o sentido do fluxo transitório de elétrons (se houver) e por (+), (-) ou (0) o sinal da carga final (Q) da esfera, o esquema que representa ( ) e Q é 17) Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais (A) iguais, iguais e iguais. (B) iguais, iguais e contrários. (C) contrários, iguais e contrários. (D) contrários, iguais e iguais. (E) contrários, contrários e contrários. 18) Uma esfera condutora eletricamente neutra, suspensa por fio isolante, toca outras três esferas de mesmo tamanho e eletrizadas com cargas Q, 3Q/2, e 3Q, respectivamente. Após tocar na terceira esfera eletrizada, a carga da primeira esfera é igual a 21) Usando a série triboelétrica, indique a carga adquirida pelos corpos no atrito entre (A) Q/4 (B) Q/2 (C) 3Q/4 (D) Q (E) 2Q 19) A figura representa um eletroscópio carregado negativamente. É CORRETO afirmar que, aproximando-se do eletroscópio um corpo C carregado (A) positivamente as lâminas se afastam. (B) positivamente as lâminas não se alteram. (C) negativamente as lâminas se aproximam. (D) negativamente as lâminas se afastam. (E) as lâminas ficam carregadas com sinais contrários. (A) vidro e lã (B) lã e seda (C) madeira e âmbar

3 22) Considere as figuras (A) Uma barra negativa é aproximada de um eletroscópio descarregado. As folhas se separam. Qual é o sinal da carga que está nas folhas? (B) A extremidade superior do eletroscópio é, em seguida, momentaneamente tocada pela mão. A seguir, remove-se a barra para longe. Agora, qual é o sinal da carga que existe nas folhas? 23) Uma pequena esfera condutora A, eletricamente neutra, está suspensa por um fio isolante. Um bastão B, eletrizado positivamente, é aproximado da esfera, até tocá-la. 26) Assinale a alternativa CORRETA. (A) Quando atritamos um bastão de plástico em um pedaço de lã, ambos inicialmente neutros e, em seguida, os separamos, os dois corpos ficam carregados com cargas elétricas de mesmo sinal e em mesma quantidade. (B) Quando atritamos um bastão de plástico em um pedaço de lã, ambos inicialmente neutros e, em seguida, os separamos, os dois corpos ficam carregados com cargas de sinais elétricos contrários e em mesma quantidade. (C) Quando colocamos dois corpos condutores em contato, sendo que um está eletrizado e o outro neutro e, em seguida, os separamos, ambos ficam carregados com cargas elétricas de sinais contrários. (D) Quando colocamos dois corpos condutores em contato, o corpo que estava neutro continuará neutro e o corpo que estava carregado continuará com a mesma carga elétrica que possuía antes. 27) Uma pequena esfera de isopor B, pintada com tinta metálica, é atraída por outra esfera maior A, também metalizada. Tanto A como B estão eletricamente isoladas. De acordo com o experimento, é CORRETO afirmar que É CORRETO afirmar que (A) a esfera A permanece na mesma posição, antes e após o contato com o bastão. (B) no início a esfera A é repelida pelo bastão, porém, após o contato, ela é atraída por ele. (C) antes e após o contato, a esfera e o bastão se atraem. (D) no início, a esfera é atraída pelo bastão, porém, após o contato, ela é repelida por ele. (E) enquanto a esfera não recebe cargas elétricas do basta, não existe força de interação elétrica entre eles. 24) No contato entre um condutor eletrônico A, eletrizado positivamente, e outro B, neutro, haverá passagem de (A) prótons de A para B. (B) elétrons de A para B. (C) elétrons de B para A. (D) prótons de B para A. (E) elétrons de A para B e de B para A. (A) a esfera A pode estar neutra. (B) a esfera B possui carga positiva. (C) as cargas elétricas em A e em B são de sinais opostos. (D) a esfera A possui carga positiva. (E) a esfera A não pode estar neutra. 28) Duas esferas metálicas, muito leves, estão penduradas por fios perfeitamente isolantes, em um ambiente seco, conforme mostra a figura. Uma barra metálica, positivamente carregada, é encostada em uma das esferas e depois afastada. Após o afastamento da barra, qual deve ser a posição das esferas, sabendo que a carga inicial delas é nula? Assinale a CORRETA. 25) Duas esferas, A e B, metálicas e idênticas, estão carregadas com cargas respectivamente iguaia a 16 µc e 4 µc. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às anteriores, está inicialmente descarregada. Colocase C em contato com A. Em seguida, esse contato é desfeito e a esfera C é colocada em contato com B. Supondo-se que não haja troca de cargas elétricas com o meio exterior, qual a carga final de C?

4 29) Uma esfera metálica, positivamente carregada, é aproximada, sem encostar, da esfera do eletroscópio. Em qual das seguintes alternativas melhor se representa a configuração das folhas do eletroscópio e suas cargas, enquanto a esfera positiva estiver perto dele? 34) Três esferas metálicas neutras, eletricamente isoladas do ambiente, estão encostadas umas nas outras com seus centros alinhados. Carrega-se um dos extremos de um bastão de vidro positivamente. Esse extremo carregado é aproximado a uma das esferas ao longo da linha formada pelos seus centros. Mantendo o bastão próximo, mas sem que ele toque nas esferas, estas são afastadas umas das outras, sem que lhe toque, continuando ao longo da mesma linha que formavam enquanto estavam juntas. É CORRETO afirmar que, após afastar- se o bastão, as esferas ficam 30) A superfície de uma esfera isolante é carregada com carga elétrica positiva, concentrada em um dos seus hemisférios. Uma esfera condutora descarregada é, então, aproximada da esfera isolante. Assinale o esquema que melhor representa a distribuição final de cargas nas duas esferas. (A) duas delas com carga positiva e uma com carga negativa. (B) duas delas neutras e uma com carga positiva. (C) uma neutra, uma com carga positiva e outra com carga negativa. (D)duas neutras e uma com carga negativa. 31) Um corpo inicialmente neutro recebe 10 milhões de elétrons. Qual a carga adquirida pelo corpo? 32) Para praticar seus conhecimentos de Eletricidade, um estudante dispõe de duas esferas metálicas A e B. A esfera B possui volume 8 vezes maior que o de A e ambas estão inicialmente neutras. Numa primeira etapa, eletriza-se a esfera A com 4,0 µc e a B com 5,0 µc. Numa segunda etapa, as esferas são colocadas em contato e atingem o equilíbrio eletrostático. Após a segunda etapa, quais as cargas elétricas adquiridas pelas esferas A e B? 33) Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. 35) Durante uma aula de Física, o professor Cabral realiza este experimento: inicialmente, pendura duas esferas de metal, ligadas por um fio, em dois suportes cilíndricos isolantes, como mostrado na figura I. Em seguida, ele transfere carga elétrica para uma das esferas e, depois disso, as duas assumem a posição mostrada na figura II. Questionados sobre o experimento, dois dos alunos emitiram observações diferentes: A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações (A)QA< 0 QB> 0 QC> 0 (B)QA< 0 QB= 0 QC= 0 (C)QA= 0 QB< 0 QC< 0 (D)QA> 0 QB> 0 QC= 0 (E)QA> 0 QB< 0 QC> 0 Bernardo: As esferas foram carregadas com cargas de sinais opostos. Rodrigo; As esferas estão ligadas por um fio metálico. Considerando-se o experimento descrito, é CORRETO afirmar que (A) apenas a observação de Bernardo está certa. (B) apenas a observação de Rodrigo está certa. (C) ambas as observações estão certas. (D) nenhuma das duas observações está certa.

5 36) Nas figuras a seguir, representando situações independentes entre si, as pequenas esferas metálicas, pendentes de fios leves e flexíveis, podem ou não estar carregadas. Considere, portanto, a possibilidade de haver indução. Todas as afirmações a seguir estão absolutamente corretas, exceto uma. (A) A situação I só ocorre quando ambas as esferas estão carregadas com cargas de mesmo sinal. (B) A situação II só ocorre quando ambas as esferas estão carregadas com cargas de sinal oposto. (C) A situação III só ocorre quando ambas as esferas estão descarregadas. (D) Em qualquer uma das esferas que esteja carregada, sua carga estará localizada sobre uma superfície. 37) Duas esferas metálicas descarregadas e muito leves estão penduradas por fios perfeitamente isolantes, em um ambiente seco, conforme a figura. Uma barra metálica positivamente carregada é encostada em uma das esferas e depois afastada. Após o afastamento da barra, a possível posição e distribuição de cargas das esferas é RESPOSTAS 1) E 2) 4, 5 e 7 3) (A) sinais contrários (B) negativa 4) B 5) E 6) E 7) 6, elétrons 8) C 9) D 10) 1, C 11) elétrons 12) elétrons 13) q/64 14) E 15) + 2q 16) q 17) C 18) E 19) D 20) E 21) (A) vidro: positivo, lã: negativo (B) lã: positivo, seda: negativo (C) madeira: positivo, âmbar: negativo 22) (A) negativa (B) positiva 23) D 24) C 25) 6 µc 26) B 27) A 28) A 29) C 30) E 31) - 1, C 32) Q A = 3 µc e Q B = 6 µc 33) A 34) C 35) B 36) B 37) A