Lista de Revisão. Turma: Extensivo DATA: 20/ 04 / Física. a) diminuída 3 vezes b) diminuída 9 vezes c) aumentada 3 vezes d) aumentada 9 vezes

Transcrição

1 Lista e evisão Pofesso: LUTIANO Tuma: xtensivo DATA: / 4 / 8 ísica LTOSTÁTIA. (Ufgs 8) Uma caga negativa Q é apoximaa e uma esfea conutoa isolaa, eleticamente neuta. A esfea é, então, ateaa com um fio conuto. Assinale a altenativa ue peenche coetamente as lacunas o enunciao abaixo, na oem em ue apaecem. Se a caga Q fo afastaa paa bem longe enuanto a esfea está ateaa, e, a segui, fo esfeito o ateamento, a esfea ficaá. Po outo lao, se pimeiamente o ateamento fo esfeito e, epois, a caga Q fo afastaa, a esfea ficaá. a) eleticamente neuta positivamente caegaa b) eleticamente neuta negativamente caegaa c) positivamente caegaa eleticamente neuta ) positivamente caegaa negativamente caegaa e) negativamente caegaa positivamente caegaa. (nem (Libas) 7) Um pente plástico é atitao com papel toalha seco. A segui ele é apoximao e peaços e papel ue estavam sobe a mesa. Obseva-se ue os peaços e papel são ataíos e acabam guaos ao pente, como mosta a figua.. (ea 7) Duas cagas são colocaas em uma egião one há inteação elética ente elas. Quano sepaaas po uma istância, a foça e inteação elética ente elas tem móulo igual a. Tiplicano-se a istância ente as cagas, a nova foça e inteação elética em elação à foça inicial, seá a) iminuía vezes b) iminuía 9 vezes c) aumentaa vezes ) aumentaa 9 vezes 4. (Pucj 7) Duas cagas pontuais e são colocaas a uma istância ente si. Nesta situação, obseva-se uma foça e móulo sobe a caga. Se agoa a caga fo euzia à metae e a istância ente as cagas fo euzia paa 4, ual seá o móulo a foça atuano em? a) b) c) ) 8 e). (Ufjf-pism 7) Duas peuenas esfeas conutoas iênticas estão eletizaas. A pimeia esfea tem uma caga e Q e a seguna uma caga e Q. As uas esfeas estão sepaaas po uma istância e a foça eletostática ente elas é. m seguia, as esfeas são colocaas em contato e epois sepaaas po uma istância. Nessa nova configuação, a foça eletostática ente as esfeas é. Poe-se afima sobe a elação ente as foças e, ue: Nessa situação, a movimentação os peaços e papel até o pente é explicaa pelo fato e os papeizinhos a) seem influenciaos pela foça e atito ue ficou etia no pente. b) seem influenciaos pela foça e esistência o a em movimento. c) expeimentaem um campo elético capaz e exece foças eléticas. ) expeimentaem um campo magnético capaz e exece foças magnéticas. e) possuíem caga elética ue pemite seem ataíos ou epelios pelo pente. a). b). c). ) 4. e).

2 . (Mackenzie ) 9. (amep 8) A figua epesenta um eléton atavessano uma egião one existe um campo elético. O eléton entou nessa egião pelo ponto X e saiu pelo ponto Y, em tajetóia etilínea. Dois copos eletizaos com cagas eléticas puntifomes Q e Q são colocaos sobe o eixo x nas posições x e x, espectivamente. Uma caga elética e pova é colocaa sobe o eixo y na posição y, como mosta a figua acima. A foça eletostática esultante sobe a caga elética e pova a) tem ieção hoizontal e sentio a esuea paa a ieita. b) tem ieção hoizontal e sentio a ieita paa a esuea. c) tem ieção vetical e sentio ascenente. ) tem ieção vetical e sentio escenente. e) é um veto nulo. 7. (Pucs ) Paa espone à uestão a segui consiee as infomações ue seguem. Tês esfeas e imensões espezíveis A, B e estão eleticamente caegaas com cagas eléticas espectivamente iguais a, e. Toas encontam-se fixas, apoiaas em supotes isolantes e alinhaas hoizontalmente, como mosta a figua abaixo: O móulo a foça elética execia po B na esfea é. O móulo a foça elética execia po A na esfea B é a) 4 b) c) ) e) 4 8. (fomm ) m um expeimento e Millikan (eteminação a caga o eléton com gotas e óleo), sabe-se ue caa gota tem uma massa e, pg e possui uma caga exceente e uato elétons. Suponha ue as gotas são mantias em epouso ente as uas placas hoizontais sepaaas e,8 cm. A ifeença e potencial ente as placas eve se, em volts, igual a 9 Daos: caga elementa e, ; pg g; g m s a) 4, b) 9, c) ) 4 e) Sabeno ue na egião o campo elético a velociae o eléton aumentou com aceleação constante, o campo elético ente os pontos X e Y tem sentio a) e Y paa X, com intensiae maio em Y. b) e Y paa X, com intensiae maio em X. c) e Y paa X, com intensiae constante. ) e X paa Y, com intensiae constante. e) e X paa Y, com intensiae maio em X.. (Ufp 8) Numa expeiência feita paa investiga elações ente ganezas eletostáticas, uas placas conutoas paalelas A e B, sepaaas po uma istância cm, foam submetias a uma ifeença e potencial U V, seno ue a placa ue tem o potencial elético mais alto é a B. Po hipótese, como as imensões as placas são muito maioes ue a istância ue as sepaa, o campo elético ue se estabeleceu ente elas poe se consieao, paa toos os efeitos, como seno unifome. a) Detemine o móulo o campo elético existente na egião ente as placas. b) Uma patícula com caga, μ sai a placa B e chega à placa A. Qual o tabalho ealizao pela foça elética sobe essa patícula uante esse movimento?. (G - ifsul 7) As cagas eléticas puntifomes μ e 4 μ estão fixas no vácuo 9 k 9 Nm, espectivamente nos pontos A e B, confome a figua a segui. O campo elético esultante no ponto P tem intensiae e a) b) c) ), N, N 4, N 4, N

3 . (Ufjf-pism 7) Duas cagas eléticas, μ e 4 μ, estão no vácuo, fixas nos pontos e, e sepaaas po uma istância cm, como mosta a figua abaixo. omo base nas infomações, etemine: a) A intensiae, a ieção e o sentio o veto campo elético esultante no ponto méio a linha eta ue une as uas cagas. b) O ponto em ue o campo elético esultante é nulo à esuea e.. (Uece ) Os apaelhos e televisão ue anteceeam a tecnologia atual, e LD e LD, utilizavam um tubo e aios catóicos paa poução a imagem. De moo simplificao, esse ispositivo pouz uma ifeença e potencial a oem e kv ente pontos istantes e cm um o outo. ssa ifeença e potencial gea um campo elético ue acelea elétons até ue estes se chouem com a fente o monito, pouzino os pontos luminosos ue compõem a imagem. om a simplificação acima, poe-se estima coetamente ue o campo elético po one passa esse feixe e elétons é a), kv m. b) kv. c). V m. ), kv cm. 4. (Unesp 7) Tês esfeas puntifomes, eletizaas com cagas eléticas Q e Q, estão fixas e ispostas sobe uma cicunfeência e aio e cento, em uma egião one a constante eletostática é igual a k, confome epesentao na figua. onsiee V o potencial eletostático e o móulo o campo elético no ponto evio às tês cagas. Os valoes e V e são, espectivamente, 4 k Q a) zeo e 4 k Q k Q b) e c) zeo e zeo k Q k Q ) e k Q e) zeo e. (Mackenzie 7) A intensiae o campo elético () e o potencial elético (V) em um ponto P geao pela caga puntifome Q são, espectivamente, N e V. A istância ue a caga puntifome se enconta o ponto P, imesa no a, é a), m b), m c), m ) 4, m e), m. (sc. Naval ) Analise a figua abaixo. Uma casca esféica metálica fina, isolaa, e aio 4, cm e caga Q, pouz um potencial elético igual a, V no ponto P, istante cm a supefície a casca (ve figua). Suponha agoa ue o aio a casca esféica foi alteao paa um valo uato vezes meno. Nessa nova configuação, a p ente o cento a casca e o ponto P, em uilovolts, seá a), b),9 c), ),9 e), 7. (fomm 7) Uma patícula com caga elética e, é aceleaa ente uas placas planas e paalelas, ente as uais existe uma ifeença e potencial e V. Po um oifício na placa, a patícula escapa e peneta em um campo magnético e inução magnética unifome e valo igual a, T, esceveno uma tajetóia cicula e aio igual a cm. Amitino ue a patícula pate o epouso e uma as placas e ue a foça gavitacional seja espezível, ual é a massa a patícula? 4 a),4 kg 4 b), kg 4 c) 4, kg ), kg e) 4, kg

4 8. (Uej ) O esuema abaixo epesenta um campo elético unifome, no ual as linhas veticais coesponem às supefícies euipotenciais. Uma caga elética puntifome, e intensiae 4 μ, colocaa no ponto A, passa pelo ponto B após algum tempo. Detemine, em joules, o tabalho ealizao pela foça elética paa esloca essa caga ente os pontos A e B. 9. (Upf 4) Duante uma expeiência iática sobe eletostática, um pofesso e ísica eletiza uma esfea metálica oca suspensa po um fio isolante. Na seuência, faz as seguintes afimações: I. A caga elética tansfeia paa a esfea se istibui na supefície extena esta. II. O campo elético no inteio a esfea é nulo. III. O campo elético na pate exteio a esfea tem ieção pepenicula à supefície esta. IV. A supefície a esfea, na situação escita, apesenta o mesmo potencial elético em toos os pontos. V. A caga elética acumulaa na esfea é positiva, pois lhe foam tansfeias cagas positivas. stá coeto o ue se afima em: a) I apenas. b) I e II apenas. c) I, II e III apenas. ) I, II, III e IV apenas. e) I, II, III, IV e V.. (Ita 9) Uma caga istibui-se unifomemente na supefície e uma esfea conutoa, isolaa, e aio. Assinale a opção ue apesenta a magnitue o campo elético e o potencial elético num ponto situao a uma istância = / o cento a esfea. a) = V / m e U = V b) = V / m e U = 4 c) = V / m e U = ) = V / m e U = 4 4 e) = 4 e U = V 4

5 esposta a uestão : [A] SOLUÇÕS pova uma foça esultante hoizontal a esuea paa a ieita como ilustao em maom. Quano a caga é afastaa antes e se ompe o contato com o fio tea, a esfea conutoa pemanece com caga neuta, mas, po outo lao, se a caga é mantia póxima à esfea enuanto é ompio o contato e ateamento, a esfea fica eletizaa positivamente po inução, isto é, a caga negativa epulsa as cagas e mesmo sinal paa o fio tea, ue ao se ompio, eixa eletizaa a esfea com caga contáia ao inuto (positiva). esposta a uestão : [] Quano o pente é atitao com o papel toalha, ele fica eletizao, ciano nas suas poximiaes um campo elético. Ao apoximá-lo os peaços e papel, ocoe o fenômeno a inução e esses peaços e papel ecebem o campo elético uma foça elética. esposta a uestão : k k k 9 () esposta a uestão 4: k ' k ' k ' k ' 8 k ' 8 4 esposta a uestão : [A] omo as esfeas são iênticas, após o contato elas auiem cagas iguais. Q Q Q' 4 Q. Aplicano a lei e oulomb às uas situações, antes e epois o contato. k QQ k Q k Q. k 4Q 4Q 4k Q 4k Q esposta a uestão : [A] De acoo com a figua abaixo, estão epesentaos em azul as foças coesponentes a caa caga no ponto a caga e pova ( ). A caga ( Q) povoca uma foça e epulsão na caga e pova, enuanto a caga ( Q) povoca uma atação, seno ambas e mesma intensiae, pois o móulo as cagas e as istâncias são iguais. A soma vetoial estes ois efeitos povoca sobe a caga e Potanto, a altenativa coeta é [A]. esposta a uestão 7: elética B k k k B 4 ( ) 4 k B 4 k k k (4 ) 8 AB AB 4 AB 4 k AB 4 AB AB 4 esposta a uestão 8: Paa as gotas em epouso, temos a foça esultante igual à zeo, potanto a intensiae a foça elética é exatamente igual ao móulo o peso e caa gota. mg e P mg () Usano a euação paa o campo elético unifome, temos: U () Juntano as uas euações, enconta-se a ifeença e potencial U: mg, kg m / s,8 m U U 9 4, U 4 V esposta a uestão 9: [] omo o eléton está aumentano a velociae com aceleação constante, a foça elética é constante, assim o campo elético é unifome e aponta a placa positiva (Y) paa a placa negativa (X). Potanto, está coeta a altenativa [].

6 esposta a uestão : a) O móulo o campo elético é ao pela azão ente a ifeença e potencial ente as placas U e a istância ente elas: U alculano, obtemos: U V V m ou N, m b) O tabalho ealizao pela foça elética T BA paa a caga se esloca e B paa A é obtio com a caga, com o campo elético e com a istância, confome a euação: T ntão, substituino os valoes fonecios, temos: 4 T U TBA, VTBA, J esposta a uestão : álculo o campo elético no ponto P geao pela caga : 9 Nm 9 k m 9 9 Nm 4 m intensiae e sentio paa ieita e. N e 4 álculo o campo elético no ponto P geao pela caga : 9 Nm 9 4 k 8 m 9 9 Nm 4 4 m intensiae e sentio paa esuea e. N e 9 álculo o campo elético esultante e acoo com o esuema abaixo: Logo, o campo esultante tem ieção hoizontal, no sentio e A paa B, cuja intensiae é aa pela soma vetoial os campos e caa caga em P: N N N N 4 9, esposta a uestão : a) aga positiva gea campo e afastamento e caga negativa gea campo e apoximação. Assim os ois campos são e mesmo sentio, paa a ieita, como inicao na figua. A intensiae o campo elético esultante é: k 9 9 k ,, N. hoizontal paa ieita b) No ponto one o veto campo elético é nulo, os campos essas uas cagas evem te mesma intensiae e sentios opostos, como inicao. k k 4 4,,, 4,, m cm.,, omo esse ponto está a esuea e a abscissa esse ponto é: x x. esposta a uestão : [] onsieano campo elético unifome, tem-se: U U. V m., esposta a uestão 4: [] O potencial elético e uma caga puntifome é uma ganeza escala ao pela expessão: k Q V. Assim, o potencial elético esultante no cento a cicunfeência é: k Q k Q k Q V V A figua mosta o veto campo elético no cento a cicunfeência evio a caa uma as cagas.

7 Igualano (I) e (II): U B B m m m U m m 4 kg. A intensiae o veto campo elético esultante nesse ponto é: k k Q k Q esposta a uestão : V V, m esposta a uestão : O ponto P está à istância e 4 4 cm o cento a casa, ou seja, a, m. Aplicano a efinição e potencial elético num ponto evio a um conuto esféico: kq kq V P kq, esposta a uestão 8: O tabalho ealizao pela foça elética paa esloca a caga ente os pontos A e B é aa pelo pouto ente móulo a caga elética e a ifeença ente os potencias eléticos os ois pontos. Desta foma, poe-se esceve: τab V V 4 τab τab J esposta a uestão 9: As afimativas [I], [II], [III] e [IV] estão coetas, pois são as popieaes e um conuto em euilíbio eletostático. A afimativa [V] está incoeta, pois a esfea poe ganha ou pee elétons, eletizano-se positivamente ou negativamente. esposta a uestão : m um conuto eletizao o campo elético em seu inteio é nulo. O potencial elético no inteio é igual ao potencial elético na supefície. alculano o potencial elético na casca paa o novo aio e cm : kq V V V V omo o potencial o ponto P não sofe alteação, temos: VP V VP VP 9 V VP,9kV. esposta a uestão 7: [] Daos paa o campo elético: U V;. No campo elético, a foça elética é a esultante, poeno se aplicao o teoema a enegia cinética. Supono ue a patícula tenha patio o epouso, vem: m v U W Δ U v I m Daos paa o campo magnético: B T; ; cm m. No campo magnético, a tajetóia a patícula é cicula unifome, e foça magnética age como esultante centípeta. mag m v B B cent v B v v. II m m 7