Lista de exercícios 1º Bimestre DISCIPLINA: Física II - PDF PROFESSOR(A): Eduardo R Emmerick Curso: E.M. TURMA: 2101 / 2102 DATA: NOME: Nº.: 01) (UFF) Três esferas condutoras idênticas I, II e II têm, respectivamente cargas elétricas: 4q, -2q e 3q. A esfera I é colocada em contato com a esfera II e, em seguida, é encostada à esfera III. Pode-se afirmar que a carga da esfera I será: a) q b) 2q c) 3q d) 4q e) 5q 02) (PUC) Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais: a) iguais, iguais e iguais; d) iguais, iguais e contrários; b) contrários, contrários e iguais; e) contrários, iguais e iguais; c) contrários, iguais e contrários. 03) (Fuvest) 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 a esfera C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. A partir da 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 04) (Puc 1999) O eletroscópio de folhas representado na figura esta carregado positivamente; se uma pessoa tocar na esfera A ele se descarrega porque: a) os elétrons da pessoa passam para o eletroscópio. b) os prótons da pessoa passam para o eletroscópio. c) os elétrons do eletroscópio passam para a pessoa. d) os nêutrons da pessoa passam para o eletroscópio. e) os prótons do eletroscópio passam para a pessoa. 05) Duas esferas condutoras idênticas possuem cargas elétricas iniciais iguais a: Q A = 18. 10 4 C Q B = 82. 10 4 C As duas esferas são colocadas em contato e depois separadas. Qual das opções dá a carga elétrica final de cada esfera e o seu número de elétricos em falta. a) 64.10-4 C e 20.10 15 elétrons b) 32.10-4 C e 20.10 15 elétrons b) 32.10-4 C e 2.10 15 elétrons d) 20.10-4 C e 32.10 15 elétrons e) 16.10-4 C e 10 16 elétrons 06) Um bastão de vidro, eletrizado positivamente, foi aproximado (sem encostar) de um pêndulo constituído de um fio de náilon e de uma esfera metálica oca muito leve, porém eletricamente neutra. Verificou-se que o bastão atraiu a esfera pendular. Analise cada uma das frases a seguir. 1-5
I. Houve indução eletrostática. II. A esfera pendular tornou-se eletrizada negativamente. III. Devido à indução eletrostática na esfera pendular, apareceram, no seu lado esquerdo na figura, cargas negativas e, no lado direito na figura, cargas positivas. IV. A interação eletrostática entre as cargas indutoras e as induzidas fez surgir uma força de repulsão. São verdadeiras apenas as frases: a) I e II. b) II e III. c) I e IV. d) I, III e IV. e) III e IV. 07) (UPPE) O gráfico da figura representa a intensidade F da força entre duas cargas pontuais positivas de mesmo valor, separadas pela distância r, no vácuo (K0 = 9.10 9 N.m 2 /C 2 ). Determine o valor das cargas em unidades 10-9 C. 08) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0. 10-6 N. a) Qual o valor da carga elétrica dos objetos? * k = 9,0.10 9 N.m 2 /C 2 a) Qual a intensidade da força resultante dos efeitos de A e C sobre B? 09) (Vunesp) No vácuo, duas partículas, 1 e 3, de cargas respectivamente iguais a Q1 e Q3, estão fixas e separadas por uma distância de 0,50m, como indica o esquema. Uma terceira partícula, de carga Q2, é colocada entre as partículas 1 e 3, na mesma reta. Considerando 2 = 1,4, sabendo que Q1 = 2Q3, a distância de Q1 em que deverá ser colocada a carga Q2 para que ela permaneça em equilíbrio eletrostático será de: a) 0,10 m b) 0,30 m c) 0,50 m d) 0,20 m e) 0,40 m 2-5
10) Uma partícula eletrizada com carga elétrica Q, fixa num ponto O, gera um campo elétrico. No ponto A representamos o vetor campo elétrico E A, cuja intensidade E A = 4,0.10 5 N/C. Responda: a) Qual é o sinal da carga elétrica Q? b) Refaça a figura dada e representa o vetor campo elétrico que Q origina no ponto B. c) Qual a intensidade do vetor campo elétrico no ponto B? d) Uma partícula eletrizada com carga elétrica q = 1,0 µc é colocada no ponto A. Qual o intensidade da força elétrica F A que age nesta partícula? e) O sentido da força F A é o mesmo do vetor campo elétrico E A? 11) (UFSM-RS) Duas cargas puntiformes Q1 e Q2 estão separadas por uma distância de 6 cm. Se a 2 cm da carga Q1, em um ponto da reta que une as cargas, o campo elétrico é nulo, a razão Q 1 Q 2 vale: a) 1 4 1 b) 3 c) 1 d) 1 3 e) 1 4 12) (Ufla-MG) Duas cargas positivas Q1 = Q2 = 10 nc estão no vácuo sobre o eixo dos x, uma delas na origem e a outra em x = 2,0 cm. a) Ache a intensidade do campo elétrico em x = -2,0 cm. b) Ache a intensidade do campo elétrico em x = 4,0 cm. c) Ache o ponto em que o campo elétrico é nulo. 13) Quatro partículas carregadas negativamente e quatro partículas carregadas positivamente são distribuídas pelos vértices de dois quadrados, num meio que pode ser considerado eletrostaticamente equivalente ao vácuo. a) Represente o vetor campo elétrico no ponto P de encontro das duas diagonais do quadrado. b) Sabendo que os valores absolutos das cargas das partículas têm os mesmos valores e são iguais a 4,0 µc, e que o lado dos quadrados mede 20 cm, determine o valor do campo elétrico no ponto P para os dois casos. 14) A máquina copiadora e a impressora jato de tinta são aplicações tecnológicas modernas da eletrostática. Na impressora, pequenas gotas de tinta são eletrizadas positiva ou negativamente e outras são mantidas neutras. As gotas são arremessadas, passando entre duas placas metálicas com cargas que produzem um campo elétrico uniforme. Assim, antes de atingirem o papel, onde formarão as letras, essas gotas podem ser desviadas pelo campo elétrico. A 3-5
figura a seguir mostra três gotas de tinta, lançadas para baixo, que atravessam o espaço entre as placas antes de serem absorvidas pelo papel. Pelos desvios sofridos, pode-se dizer que a gota 1, a 2 e a 3 estão, respectivamente: a) carregada negativamente, neutra e carregada positivamente. b) carregada positivamente, neutra e carregada negativamente. c) neutra, carregada positivamente e carregada negativamente. d) carregada positivamente, carregada negativamente e neutra. e) carregada negativamente, carregada positivamente e neutra. 15) (PUC-RS) A quantização da carga elétrica foi observada por Millikan em 1909. Nas suas experiências, Millikan mantinha pequenas gotas de óleo eletrizadas em equilíbrio vertical entre duas placas paralelas também eletrizadas, como mostra a figura abaixo. Para conseguir isso, regulava a diferença de potencial entre essas placas alterando, consequentemente, a intensidade do campo elétrico entre elas, de modo a equilibrar a força da gravidade. Suponha que, em uma das suas medidas, a gota tivesse um peso de 2,4.10-13 N e uma carga elétrica positiva de 4,8.10-19 C. Desconsiderando os efeitos do ar existente entre as placas, qual deveria ser a intensidade e o sentido do campo elétrico entre elas para que a gota ficasse em equilíbrio vertical? a) 5,0.10 5 N/C, para cima. b) 5,0.10 4 N/C, para cima. c) 4,8.10-5 N/C, para cima. d) 2,0.10-5 N/C, para baixo. e) 2,0.10-6 N/C, para baixo. 16) Uma pequena bolinha de metal, carregada com uma carga elétrica -Q, encontra-se presa por um fio no interior de uma fina casca esférica condutora neutra, conforme figura a seguir. A bolinha encontra-se em uma posição não concêntrica com a casca esférica. Com base nessas informações, assinale a alternativa que corresponde a uma situação física verdadeira. a) Se o fio for de material isolante, a bolinha não trocará cargas elétricas com a casca esférica condutora, porém induzirá uma carga total +Q na casca, a qual ficará distribuída sobre a parte externa da casca, assumindo uma configuração conforme representação na figura 1. 4-5
b) Se o fio for de material condutor, a bolinha trocará cargas elétricas com a casca esférica, tornando-se neutra e produzindo uma carga total -Q na casca esférica, a qual ficará distribuída uniformemente sobre a parte externa da casca, conforme representação na figura 2. c) Se o fio for de material isolante, haverá campo elétrico na região interna da casca esférica devido à carga -Q da bolinha, porém não haverá campo elétrico na região externa à casca esférica neutra. d) Se o fio for de material condutor, haverá campo elétrico nas regiões interna e externa da casca esférica, devido às trocas de cargas entre a bolinha e a casca esférica. 17) (Puccamp 1997) Uma pequena esfera, leve e recoberta por papel alumínio, presa a um suporte por um fio isolante, funciona como eletroscópio. Aproxima-se da esfera um corpo carregado A, que a atrai ate que haja contato com a esfera. A seguir, aproxima-se da esfera outro corpo B, que também provoca a atração da esfera. Considere as afirmações a seguir I. A e B podem ter cargas de sinais opostos. II. A e B estão carregados positivamente. III. A esfera estava, inicialmente, carregada. Pode-se afirmar que APENAS a) I e correta. b) II e correta. c) III e correta. d) I e III sao corretas. e) II e III sao corretas. 18) (PucRS 2002) Uma esfera condutora, oca, encontra-se eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900N/C e 90V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, é correto afirmar que os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são, respectivamente, a) zero N/C e 90V. b) zero N/C e zero V. c) 900N/C e 90V. d) 900N/C e 9,0V. e) 900N/C e zero V. 19) (UERJ) Duas partículas de cargas -4Q e Q coulombs estão localizadas sobre uma linha, dividida em três regiões, I, II e III, conforme a figura: Observe que as distâncias entre os pontos são todas iguais. a) Indique a região em que uma partícula positivamente carregada (-Q coulomb) pode ficar em equilíbrio. b) Determine esse ponto de equilíbrio. 20) Dois corpos, A e B, de tamanhos desprezíveis, eletrizados com cargas QA e QB repelem-se com uma força de intensidade F quando separadas por uma distância d. Dobrando a distância entre os corpos, a intensidade da força elétrica passará a ser: a) F b) F/2 c) F/4 d) 2F e) 4F 21) Duas partículas eletricamente carregadas estão dispostas ao longo de uma linha reta conforme a figura abaixo. As distâncias entre A e q, q e B, B e C, C e D, D e 9q, 9q e E são iguais. Em qual das posições marcadas na figura podemos colocar uma terceira carga carregada que fique em equilíbrio? a) A b) B c) C d) D e) E 5-5