FORÇA ELÉTRICA. 1)Entre duas partículas eletrizadas, no vácuo, e a distância d, a força de interação eletrostática tem intensidade F.

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1 FORÇA ELÉTRICA 1)Entre duas partículas eletrizadas, no vácuo, e a distância d, a força de interação eletrostática tem intensidade F. Se dobrarmos as cargas das duas partículas e aumentarmos a separação entre elas para 2d, ainda no vácuo, qual a intensidade F' da nova força de interação eletrostática? a) F/4 b) F/2 c) F d) 2F e) 4F 2)Uma partícula condutora eletrizada com carga de 8µC é colocada em contato com outra idêntica a ela, porém neutra. Após o contato, as partículas são colocadas a 4,0 cm uma da outra. Determine o módulo da força de interação entre elas, sabendo que o experimento foi realizado no vácuo. Dado: constante eletrostática do vácuo k o = N.m 2 /C 2. a) 50 N b) 65 N c) 72 N d) 90 N e) 120 N 8 8 3)Duas pequenas esferas metálicas de mesmo raio e cargas Q = 2, 0.10 C e Q = 4.10 C são postas em contato. Elas são em 1 seguida separadas de modo que a distância entre seus centros é de 3,0 cm. Qual a intensidade, em milésimos de Newtons, da força entre as cargas? 2 a) 1,0 b) 4,5 c) 6,3 d) 7,5 e) 9,0 1

2 4)Duas partículas, colocadas à distância d uma da outra, estão eletrizadas com cargas Q e q. Se alterarmos suas cargas para Q' = 2Q e q' = 8q, o que deveremos fazer com a distância existente entre elas, para que a força de interação permaneça inalterada? Ambos os experimentos foram realizados no mesmo meio. a) manter a mesma b) dividir por dois c) dobrar d) dividir por quatro e) quadruplicar 5)Duas pequenas esferas idênticas estão no vácuo separadas por uma distância D. A carga de uma delas é o dobro da carga da outra e a força elétrica entre elas é F 1. As duas esferas são colocadas em contato e depois afastadas por uma distância 3D / 2. Nesse caso a força elétrica entre elas é F 2. Qual o valor da razão F 1 /F 2? a) 1,0 b) 2,0 c) 4,0 d) 6,0 e) 8,0 6)A uma distância d uma da outra, encontram-se duas esferas metálicas idênticas, de dimensões desprezíveis, com cargas - Q e +9Q. Elas são postas em contato e, em seguida, colocadas à distância 2d. Qual a razão entre os módulos das forças que atuam nas esferas após o contato e antes do contato? a) 2/3 b) 4/9 c) 5/7 d) 7/8 e) 9/5 2

3 7)Dois prótons de uma molécula de hidrogênio distam cerca de 1,0 x m. Qual o módulo da força elétrica que um exerce sobre o outro, em unidades de 10-9 N? ( e = 1, C e k o = N.m 2 /C 2 ) a) 13 b) 18 c) 20 d) 23 e) 28 8)O gráfico que melhor representa o módulo da força de interação (F) entre duas cargas elétricas pontuais versus a distância (x) entre elas é: a) F b) F c) F d) F e) F x x x x x 9)O gráfico abaixo representa a força F entre duas cargas pontuais positivas de mesmo valor, separadas pela distância r. Determine o valor das cargas, em unidades de 10-9 C. k o = N.m 2 /C 2 F(10 8 N) 5,0 2, ,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 r(m) a) 1,0 b) 2,0 c) 3,0 d) 4,0 e) 5,0 3

4 10)Um sistema eletrostático composto por 3 cargas Q 1 = Q 2 = +Q e Q 3 = q é montado de forma a permanecer em equilíbrio, isto é, imóvel. Sabendo-se que a carga Q 3 é colocada no ponto médio entre Q 1 e Q 2, calcule q. a) -2Q b) 4Q c) -(1/4)Q d) (1/2)Q e) -(1/2)Q 11)O gráfico abaixo mostra a intensidade da força eletrostática entre duas esferas metálicas muito pequenas, em função da distância entre os centros das esferas. Se as esferas têm a mesma carga elétrica, qual o valor desta carga? k o = N.m 2 /C 2 F(µN) ,0 4,0 6,0 8,0 r(m) a)0,86 µc b)0,43 µc c) 0,26 µc d) 0,13 µc e) 0,07 µc 12)Dois objetos metálicos esféricos idênticos, contendo cargas elétricas de 1 C e de 5 C, são colocados em contato e depois afastados a uma distância de 3 m. Considerando a Constante de Coulomb k = N m 2 /C 2, podemos dizer que a força que atua entre as cargas após o contato é: a) atrativa e tem módulo N. b) atrativa e tem módulo N. c) repulsiva e tem módulo N. d) repulsiva e tem módulo N. e) zero. 4

5 13) Inicialmente, a força elétrica atuando entre dois corpos A e B, separados por uma distância d, é repulsiva e vale F. Se retirarmos metade da carga do corpo A, qual deve ser a nova separação entre os corpos para que a força entre eles permaneça igual a F? a) d. b) d/2. c) d/ 2. d) d/ 3. e) d/3. 14)Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3, N. Qual a intensidade da força elétrica resultante dos efeitos de A e C sobre B, em 10-6 N? a) 12 b) 18 c) 20 d) 24 e) 28 A B C 1,0 cm 3,0 cm 15)Duas cargas positivas +q e +2q estão separadas por uma distância l. Deseja-se adicionar uma terceira carga às duas anteriores, de modo que o sistema constituído pelas três cargas fique em equilíbrio. Para que isto seja possível, a localização e o sinal da terceira carga devem ser, respectivamente: a) em qualquer ponto fora da reta que une as cargas; positivo. b) sobre a reta que une as cargas, externamente às mesmas; negativo. c) em qualquer ponto fora da reta que une as cargas; negativo. d) sobre a reta que une as cargas e entre elas; positivo. e) sobre a reta que une as cargas e entre elas; negativo. 5

6 16) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e ( q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga ( q) por (+3q) e a distância (d) por (2d)? a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa. b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva. c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva. d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva. e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa. 17)As cargas Q 1 = 9µC e Q 3 = 25µC estão fixas nos pontos A e B. Sabe-se que a carga Q 2 = 2µC está em equilíbrio sob a ação de forças elétricas somente na posição indicada. Nestas condições: a) x = 1 cm b) x = 2 cm c) x = 3 cm d) x = 4 cm e) x = 5 cm 6

7 18)Duas cargas q 1 e q 2, de mesmo sinal, estão fixas sobre uma reta e distantes de 4,0 m. Entre q 1 e q 2 é colocada outra carga q 3 distante de 1,0 m de q 1. Sabendo que q 1 = 5µC e que q 3 permanece em equilíbrio, determine o valor de q 2, em µc. a) 10 b) 25 c) 30 d) 35 e) 45 19)Duas cargas q 1 e q 2, de mesmo sinal, estão fixas sobre o eixo Ox, com q 1 na origem e q 2 em x 2 = + D. Uma terceira carga, de sinal e valor desconhecidos, quando colocada em x 3 = + D/4, permanece em equilíbrio. Calcule a razão q 2 /q 1. a) 3 b) 5 c) 9 d) 12 e) 15 20)Três cargas elétricas idênticas estão fixadas nos vértices do triângulo da figura. Qual dos vetores indicados poderia representar a força resultante sobre Q 1 exercida por Q 2 e Q 3? 7

8 21)A força de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes, que estão a 20 cm uma da outra, é 0,030 N. Esta força aumentará para 0,060 N se a distância entre as cargas for alterada para a) 5,0 cm b) 10 cm c) 14 cm d) 28 cm e) 40 cm 22)Duas cargas positivas Q estão situadas em vértices opostos de um quadrado de lado igual a 1,0 cm. Duas outras cargas negativas q = 5, C, estão nos outros dois vértices restantes. Qual deve ser o valor de Q, em unidades de 10 6 C, se a força resultante sobre cada carga Q for nula? a) 7,0 2 b) 8,5 2 c) 8,8 2 d) 9,3 2 e) 10 2 q Q Q q 23)A carga Q de 10µC fixa no ponto A do plano horizontal equilibra a carga q de 1µC e massa de 1 grama que se encontra na vertical que passa por A. Considere o meio como sendo o vácuo e adote g= 10 m/s 2 e k o = N.m 2 /C 2. Qual a distância entre essas cargas? q A Q a) 1m b) 2m c) 3m d) 4m e) 5m 8

9 24)Quatro cargas elétricas estão fixas nos vértices de um quadrado de lado L, conforme indicado na figura. Calcule o valor da razão 2 Q q, sabendo que a força elétrica que age sobre cada carga Q é nula. a) 2 b) 3 c) 5 d) 8 e) 12 +Q L q L L q L +Q 25)Um corpúsculo fixo em A, eletrizado com carga elétrica q A =5mC, equilibra no vácuo o corpúsculo B eletrizado com carga q B = - 4mC, como mostra a figura. Se g=10m/s 2 e k 0 = N.m 2.C -2, então a massa do corpúsculo B é: a) 540 g b) 200 g c) 180 g d) 120 g e) 360 g 9

10 GABARITO: 1) C 2) D 3) E 4) E 5) C 6) B 7) D 8) C 9) E 10) C 11) D 12) D 13) C 14) D 15) E 16) D 17) C 18) E 19) C 20) D 21) C 22) E 23) C 24) D 25) B 10