1º ANO 17 FÍSICA 1º Lista 1

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1 Nome do aluno Turma Nº Questões Disciplina Trimestre Trabalho Data 1º ANO 17 FÍSICA 1º Lista 1 1. (UECE-1997) A matéria, em seu estado normal, não manifesta propriedades elétricas. No atual estágio de conhecimentos da estrutura atômica, isso nos permite concluir que a matéria: a) é constituída somente de nêutrons. b) possui maior número de nêutrons que de prótons. c) possui quantidades iguais de prótons e elétrons. d) é constituída somente de prótons. 2. (Fatecs-2007) Analise as afirmações abaixo: I. Todo objeto que tem grande quantidade de elétrons está eletrizado negativamente. II. Eletrizando-se por atrito dois objetos neutros obtêm-se, ao final deste processo de eletrização, dois objetos eletrizados com carga de mesmo sinal. III. Encostando-se um objeto A, eletrizado negativamente, em um pequeno objeto B, neutro, após algum tempo o objeto A ficará neutro. Deve-se concluir, da análise dessas afirmações, que a) apenas I é correta. b) apenas II é correta. c) apenas II e III são corretas. d) I, II e III são corretas. e) não há nenhuma correta. 3. (UFRN-1997) Ao ser atritado com um pedaço de seda, um bastão de vidro fica positivamente carregado. Isso ocorre porque: a) prótons foram transferidos da seda para o bastão de vidro. b) prótons foram criados no bastão de vidro. c) elétrons foram transferidos do bastão de vidro para a seda e prótons foram transferidos da seda para o bastão de vidro. d) elétrons foram transferidos do bastão de vidro para a seda. e) elétrons foram criados na seda e prótons foram criados no bastão de vidro. 4. (Fuvest-1996) Aproximando-se uma barra eletrizada de duas esferas condutoras, inicialmente descarregadas e encostadas uma na outra, observa-se a distribuição de cargas esquematizada na figura 1, a seguir. Em seguida, sem tirar do lugar a barra eletrizada, afasta-se um pouco uma esfera da outra. Finalmente, sem mexer mais nas esferas, move-se a barra, levando-a para muito longe das esferas. Nessa situação final, a alternativa que melhor representa a distribuição de cargas nas duas esferas é:

2 5. (PUC-SP-1997) Duas esferas A e B, metálicas e idênticas, estão carregadas com cargas respectivamente iguais a 16µC e 4µC. Uma terceira esfera C, metálica e idêntica às anteriores, está inicialmente descarregada. Coloca-se 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, a carga final de C é de: a) 8 µc b) 6 µc c) 4 µc d) 3 µc e) nula 6. (Vunesp-1997) Duas esferas condutoras idênticas, carregadas com cargas +Q e -3Q, inicialmente separadas por uma distância d, atraem-se com uma força elétrica de intensidade (módulo) F. Se as esferas são postas em contato e, em seguida, levadas de volta para suas posições originais, a nova força entre elas será: a) maior que F e de atração. b) menor que F e de atração. c) igual a F e de repulsão. d) menor que F e de repulsão. e) maior que F e de repulsão. 7. (PUC-SP-2001) Leia com atenção a tira do gato Garfield mostrada abaixo e analise as afirmativas que se seguem. I. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por atrito. II. Garfield, ao esfregar suas patas no carpete de lã, adquire carga elétrica. Esse processo é conhecido como sendo eletrização por indução. III. O estalo e a eventual faísca que Garfield pode provocar, ao encostar em outros corpos, são devidos à movimentação da carga acumulada no corpo do gato, que flui de seu corpo para os outros corpos. Estão certas a) I, II e III. b) I e II. c) I e III. d) II e III. e) apenas I. 8. (UDESC-1996) A figura a seguir mostra duas cargas pontuais, Q 1 e Q 2. Elas estão fixas nas suas posições e a uma distância de 1,00 m entre si. No ponto P, que está a uma distância de 0,50m da carga Q 2, o campo elétrico é nulo. Sendo Q 2 = +1, C, o valor da carga Q 1 (em coulombs) é: a) -9,0 x 10-6 b) +9,0 x 10-6 c) +1,0 x 10-6 d) -1,0 x 10-6 e) -3,0 x (SpeedSoft-2001) A figura a seguir mostra uma carga de 2 µc e um ponto P, no vácuo, distante 2 metros desta carga. Caracterize o módulo do campo elétrico produzido por esta carga em P. Dado: K vacuo = Nm 2 /C 2

3 10. (Mack-1997) As cargas puntiformes q 1 = 20 µc e q 2 = 64 µc estão fixas no vácuo (k 0 = N.m 2 /C 2 ), respectivamente nos pontos A e B. O campo elétrico resultante no ponto P tem intensidade de: a) 3, N/C b) 3, N/C c) 4, N/C d) 4, N/C e) 5, N/C 11. (Unicamp-1998) Considere uma esfera de massa m e carga q pendurada no teto e sob a ação da gravidade e do campo elétrico E como indicado na figura a seguir. a) Qual é o sinal da carga q? Justifique sua resposta. b) Qual é o valor do ângulo θ no equilíbrio? 12. (UFPE-2002) Duas cargas puntiformes no vácuo, de mesmo valor Q = 125µC e de sinais opostos, geram campos elétricos no ponto P (vide figura). Qual o módulo do campo elétrico resultante, em P, em unidades de 10 7 N/C? - Q 3 cm 3 cm + Q 4 cm P 13. (Mack-2008) Nos vértices de um triângulo eqüilátero de altura 45cm, estão fixas as cargas puntiformes Q A, Q B e Q C, conforme a ilustração abaixo. As cargas QB e QC são idênticas e valem 2,0µC cada uma. Em um dado instante, foi abandonada do repouso, no baricentro desse triângulo, uma partícula de massa 1,0g, eletrizada com a Q = + 1,0 µc e, nesse instante, a mesma sofreu uma aceleração de módulo 5, m/s 2, segundo a direção da altura h1, no sentido de A para M. Neste caso, a carga fixada no vértice A é DADO: k 0 = N m 2 /C 2 a) Q A = + 3,0µC b) Q A = 3,0µC c) Q A = + 1,0µC d) Q A = + 5,0µC e) Q A = 5,0µC

4 14. (PUC - SP-2005) Seis cargas elétricas puntiformes se encontram no vácuo fixas nos vértices de um hexágono regular de lado l. As cargas têm mesmo módulo, Q, e seus sinais estão indicados na figura. Dados: constante eletrostática do vácuo = k 0 = 9, N. m 2 /C 2 L = 3, cm; Q = 5, C No centro do hexágono, o módulo e o sentido do vetor campo elétrico resultante são, respectivamente, a) 5, N/C; de E para B. b) 5, N/C; de B para E. c) 5, N/C; de A para D. d) 1, N/C; de B para E. e) 1, N/C; de E para B. 15. (UFMG-1998) A figura mostra, de forma esquemática, uma fonte F que lança pequenas gotas de óleo, paralelamente, ao plano do papel, em uma região onde existe um campo magnético B. Esse campo é uniforme e perpendicular ao plano do papel, 'entrando' nesse. As trajetórias de três gotinhas, I, II e III, de mesma massa e mesma velocidade inicial, são mostradas na figura. a) Explique por que a gotinha I segue em linha reta, a II é desviada para a direita e a III para a esquerda. b) Explique por que o raio da trajetória da gotinha III é o dobro do raio da trajetória da gotinha II. Considere, agora, que o campo magnético é aplicado paralelamente ao plano do papel, como mostra a figura.

5 Três gotinhas idênticas às anteriores são lançadas da mesma maneira que antes. Desenhe na figura as trajetórias descritas por essas três gotinhas. Explique seu raciocínio. 16. (UFMG-2002) A figura mostra, esquematicamente, uma experiência realizada num laboratório. Nessa experiência, uma bolinha, que tem carga positiva, atravessa uma região onde existe um campo magnético, mantendo uma altura constante. Esse campo é constante, uniforme, perpendicular ao plano da página e dirigido para dentro desta, como representado, na figura, pelo símbolo X. A massa da bolinha é de 1,0 x 10-3 kg, a sua carga é de 2,0 x 10-2 C e o módulo do campo magnético é de 3,0 T. a) DESENHE, na figura, a direção e o sentido da velocidade que a bolinha deve ter para manter uma altura constante. JUSTIFIQUE sua resposta. b) CALCULE o módulo da velocidade que a bolinha deve ter para manter uma altura constante. 17. (Fuvest-2005) Assim como ocorre em tubos de TV, um feixe de elétrons move-se em direção ao ponto central O de uma tela, com velocidade constante. A trajetória dos elétrons é modificada por um campo magnético vertical B, na direção perpendicular à trajetória do feixe, cuja intensidade varia em função do tempo t como indicado no gráfico. Devido a esse campo, os elétrons incidem na tela, deixando um traço representado por uma das figuras abaixo. A figura que pode representar o padrão visível na tela é:

6 18. (Mack-2005) Em um experimento, observamos que um feixe de elétrons de carga e e massa m penetra em uma região do espaço perpendicularmente a um campo de indução magnética B r e a um campo elétrico E r, sem sofrer desvio. Sabe-se que os campos citados são normais entre si. As ações gravitacionais são desprezadas. Desligando-se o campo elétrico e mantendo-se o campo de indução magnética, o raio da trajetória circular que o feixe passa a efetuar é: me 2 m a) eb b) eeb 2 eb c) me d) me 2 eb e 2 m e) BE 19. (UFSCar-2005) O professor de Física decidiu ditar um problema para casa, faltando apenas um minuto para terminar a aula. Copiando apressadamente, um de seus alunos obteve a seguinte anotação incompleta: Um elétron ejetado de um acelerador de partículas entra em uma câmara com velocidade de 8 x 10 5 m/s, onde atua um campo magnético uniforme de intensidade 2,0 x Determine a intensidade da força magnética que atua sobre o elétron ejetado, sendo a carga de um elétron -1, Sabendo que todas as unidades referidas no texto estavam no Sistema Internacional, a) quais as unidades que acompanham os valores 2, e -1, , nesta ordem? b) resolva a lição de casa para o aluno, considerando que as direções da velocidade e do campo magnético são perpendiculares entre si. 20. (Fuvest-1996) A figura esquematiza um ímã permanente, em forma de cruz de pequena espessura, e oito pequenas bússolas, colocadas sobre uma mesa. As letras N e S representam, respectivamente, pólos norte e sul do ímã e os círculos representam as bússolas nas quais você irá representar as agulhas magnéticas. O ímã é simétrico em relação às retas NN e SS. Despreze os efeitos do campo magnético terrestre.

7 a) Desenhe na própria figura algumas linhas de força que permitam caracterizar a forma do campo magnético criado pelo ímã, no plano da figura. b) Desenhe nos oito círculos da figura a orientação da agulha da bússola em sua posição de equilíbrio. A agulha deve ser representada por uma flecha cuja ponta indica o seu pólo norte. GABARITO 1. Alternativa: C 2. Alternativa: E 3. Alternativa: D 4. Alternativa: A 5. Alternativa: B 6. Alternativa: D 7. Alternativa: C 8. Alternativa: A 9. Resposta: E = N/C de afastamento (horizontal para direita). 10. Alternativa: B 11. a) como a força elétrica deve ter sentido oposto à do campo elétrico, conclui-se que a carga deve ser negativa. q E θ = arc tg b) m E R = 54 x 10 7 N/C 13. Alternativa: A 14. Alternativa: E 15. 1a) Gota I está neutra, II está com carga positiva e a III está com carga negativa. 1b) a massa de III é o dobro da massa de II 2) as três seguirão em linha reta pois a velocidade delas formará um ângulo de 180º com o campo magnético e neste caso a força magnética será nula. 16. a) Aplicando a Regra da Mão Esquerda e impondo que a força magnética seja para cima (para anular o peso) conclui-se que a velocidade deve ser horizontal para a direita. (veja a figura).

8 5000 v = m / s b) Alternativa: E 18. Alternativa: D 19. a) a unidade de campo magnético, no SI, é o tesla (cujo símbolo é T). A unidade de carga elétrica, no SI, é o coulomb (cujo símbolo é C). b) F MAG = 2,56 x N 20. a) b) as agulhas se orientam de acordo com o campo magnético na região, e portanto elas ficarão nas posições mostradas na figura.