Exercicios potencial eletrico

8.559 visualizações

Publicada em

0 comentários
0 gostaram
Estatísticas
Notas
  • Seja o primeiro a comentar

  • Seja a primeira pessoa a gostar disto

Sem downloads
Visualizações
Visualizações totais
8.559
No SlideShare
0
A partir de incorporações
0
Número de incorporações
280
Ações
Compartilhamentos
0
Downloads
46
Comentários
0
Gostaram
0
Incorporações 0
Nenhuma incorporação

Nenhuma nota no slide

Exercicios potencial eletrico

  1. 1. 1 Física IV Prof. Ivan Guilhon LLIISSTTAA 33 –– PPOOTTEENNCCIIAALL EELLÉÉTTRRIICCOO EXERCÍCIOS EXTRAS Nível I 1) Dois pontos A e B de um campo elétrico têm potenciais iguais a 150V e 100V, respectivamente, em relação a um certo ponto de referência. Qual o novo potencial de A, adotando-se B como referencial? 2) (FEI) A diferença de potencial elétrico entre dois pontos A e B é VA – VB = 10V. O trabalho realizado pela força elétrica no transporte de uma carga q = 2,0μC de A para B é, em Joule: A) 5,0.10 -6 B) -5,0.10 -6 C) 2,0.10 -5 D) -2,0.10 -5 E) Zero 3) No campo de uma carga elétrica puntiforme Q, o trabalho da força elétrica que atua em q, no deslocamento de A até B, segundo a trajetória (1), é T1 e, segundo a trajetória (2), é T2. Deve- se ter: A) T1 > T2 B) T1 < T2 C) T1 = T2 D) T1 é igual a zero e T2 é diferente de zero T2 é igual a zero e T1 é diferente de zero 4) (EEM) Entre dois pontos A e B existe uma diferença de potencial eletrostático VA – VB = 40V. Uma carga puntiforme q = 1,5.10-8C é deslocada do ponto A até o ponto B, sobre a reta AB, vagarosamente: a) Calcule o trabalho realizado pelo campo elétrico nesse deslocamento e explique o significado do seu sinal algébrico. b) Seria possível calcular o trabalho realizado se a partícula se deslocasse de A até B porém não sobre a reta AB? Por quê? c) Calcule o trabalho do operador. 5) *(UNIP) A respeito das linhas de força de um campo eletrostático, assinale a opção falsa: A) À medida que caminhamos ao longo da linha de força e no seu sentido, o potencial elétrico vai diminuindo. B) As linhas de força não podem ser fechadas. C) As linhas de força encontram perpendicularmente as superfícies equipotenciais. D) No interior de um condutor em equilíbrio eletrostático não existem linhas de força. E) A linha de força pode “nascer” e “morrer” em um mesmo condutor em equilíbrio eletrostático. 6) (UEBA) Numa superfície equipotencial de um campo elétrico, necessariamente: A) a densidade de carga elétrica é sempre constante e diferente de zero. B) a direção do vetor campo elétrico é sempre constante. C) o ângulo entre o vetor campo elétrico e a superfície é sempre igual a 90°. D) uma carga elétrica pontual nunca fica sujeita a forças elétricas. E) o fluxo do campo elétrico é sempre nulo. Nível II 7) (UFPE) A figura a seguir mostra duas cargas iguais q = 1,0.10 -11 C, colocadas em dois vértices de um triângulo eqüilátero de lado igual a 1cm. Qual o valor, em Volts, do potencial elétrico no terceiro vértice do triângulo (ponto P)? Dado K0 = 9.10 9 N.m²/C². 8) (CESGRANRIO) O gráfico que melhor descreve a relação entre potencial elétrico V, originado por uma carga elétrica Q < 0, e a distância d de um ponto qualquer à carga, é:
  2. 2. 2 Física IV CASD Vestibulares 9) (CESESP) Na figura abaixo, a placa A é aquecida liberando elétrons com velocidades muito pequenas, praticamente nulas. Devido à bateria de 12 volts, esses elétrons são acelerados para a placa B. A velocidade dos elétrons, ao atingirem a placa, será aproximadamente, em m/s: A) 2,0.10 4 B) 5,0.10 7 C) 2,0.10 6 D) 3,0.10 8 E) 4,0.10 5 10)(VUNESP) Uma partícula de carga q positiva e massa m, tais que m/q = 1,0.10 -8 kg/C, penetra, perpendicularmente, com velocidade v0 = 4,0.10 5 m/s, por um orifício, entre duas placas planas e paralelas (ver figura). As placas estão submetidas aos potenciais V1 e V2, com V2 > V1, separadas por uma distância d. Qual deve ser a diferença de potencial ΔV = V2 – V1, para que a partícula chegue na placa 2 com velocidade nula? 11) (UFPE) Duas cargas elétricas –Q e +q são mantidas nos pontos A e B, que distam 82cm um do outro (ver figura). Ao se medir o potencial elétrico no ponto C, à direita de B e situado sobre a reta que une as cargas, encontra-se um valor nulo. Se |Q| = 3.|q|, qual o valor em centímetros da distância BC? 12) (MACKENZIE) Uma partícula eletrizada com carga q = 1 μC e massa 1 g é abandonada em repouso, no vácuo (K0 = 9.10 9 N.m²/C²), num ponto A distante 1,0m de outra carga Q = 25μC, fixa. A velocidade da partícula, em m/s, quando passa pelo ponto B, distante 1,0 de A é: A) 1 B) 5 C) 8 D) 10 E) 15 13) (UFV) Na figura a seguir estão representadas algumas linhas de força do campo criado pela carga Q. Os pontos A, B, C e D estão sobre circunferências centradas na carga. Assinale a alternativa falsa: A) Os potenciais elétricos em A e C são iguais. B) O potencial elétrico em A é maior do que em D. C) Uma carga elétrica positiva colocada em A tende a se afastar da carga Q. D) O trabalho realizado pelo campo elétrico para deslocar uma carga de A para C é nulo. E) O campo elétrico em B é mais intenso do que em A. 14) (UNIOESTE) Numa certa região do espaço sob vácuo, existe uma única carga puntiforme Q, que produz o campo elétrico E representado na figura abaixo, onde se pode observar ainda os pontos A e B, respectivamente sobre as superfícies equipotenciais S1 e S2.
  3. 3. CASD Vestibulares Física IV 3 Sabe-se ainda que no ponto A o potencial elétrico é 180 kV e a intensidade do campo elétrico é 9,0.10 5 N/C e que no ponto B o potencial é 60 kV. De acordo com estes dados e tendo em vista os conceitos relativos à eletrostática e os prefixos das unidades do SI, assinale a(s) alternativa(s) correta(s). 1. A superfície equipotencial S1 é uma superfície esférica com centro sobre a carga Q e com raio igual a 0,2m. 2. A distância entre as superfícies equipotenciais S1 e S2 é igual a 0,4m. 3. Conforme estes dados a carga Q é positiva e possui módulo igual a 4 μC. 4. Ao se colocar uma carga puntiforme q = +2pC no ponto A, ela fica sujeita a uma força de intensidade igual a 1,8μN cujo sentido é oposto ao sentido do campo elétrico. 5. A diferença de potencial entre os pontos A e B é VA – VB = 120kV. 6. O trabalho realizado pelo campo elétrico para levar uma carga igual a +3pC do ponto A até o ponto B é igual a 360 nJ. 7. A energia potencial elétrica do sistema é igual a 480mJ. 15)*(UNIRIO) Quando duas partículas eletrizadas com cargas simétricas são fixadas em dois pontos de uma mesma região do espaço, verifica-se, nesta região, um campo elétrico resultante que se pode ser representado por linhas de força. Sobre essas linhas de força é correto afirmar que se originam na carga: A) positiva e podem cruzar-se entre si. B) positiva e não se podem cruzar entre si. C) positiva e são paralelas entre si. D) negativa e podem cruzar-se entre si. E) negativa e não se podem cruzar entre si. 16) (EN) Na configuração abaixo estão representadas as linhas de força e as superfícies equipotenciais de um campo elétrico uniforme de intensidade igual a 200 V/m. Considere as afirmativas abaixo: I) A separação d entre as superfícies equipotenciais vale 0,2m. II) O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar uma carga q = 6μC de A para C vale 24.10 -5 J. III) O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar uma carga q = 6μC de A para B é maior que o realizado de A para C. IV) O trabalho realizado pela força elétrica para deslocar qualquer carga elétrica de D para A é nulo. V) A energia potencial elétrica de uma carga localizada no ponto C é maior que a da mesma carga localizada no ponto B. São corretas: A) I, II, III e IV B) I, II e IV C) II, IV e V D) I, II, III e V E) III e V 17) (FM) Duas esferas A e B, de raios 3R e R, estão isoladas e em equilíbrio eletrostático. Ambas estão eletrizadas com cargas positivas 6Q e Q, respectivamente. Interligando-as com fio metálico, podemos afirmar que: A) os elétrons vão de B para A. B) os elétrons vão de A para B. C) cargas positivas movimentar-se-ão de A para B. D) não há passagem de cargas elétricas. E) cargas positivas movimentar-se-ão de B para A. 18) (PUC) Uma esfera condutora A de raio 2R tem uma carga positiva 2Q, e está bem distante de outra esfera condutora B de raio R, que está carregada com uma carga Q.
  4. 4. 4 Física IV CASD Vestibulares Se elas forem ligadas por um fio condutor, a distribuição final das cargas será: A) Q em cada uma delas. B) 3Q em A e nada em B. C) 3Q/2 em cada uma delas. D) 2Q em A e Q em B. E) Q em A e 2Q em B. 19) (PUC) Um corpúsculo eletrizado é abandonado num ponto de um campo elétrico. A trajetória por ele seguida, sob a ação do campo: A) é certamente uma linha de força. B) nunca poderá ser uma linha de força. C) está contida numa superfície equipotencial. D) é certamente curvilínea. E) pode coincidir com uma linha de força. 20) (CESGRANRIO) Nas figuras, três cargas positivas e pontuais q são localizadas sobre a circunferência de um círculo de raio R de três maneiras diferentes. As afirmações seguintes referem-se ao potencial eletrostático em O, centro da circunferência (o zero dos potenciais está no infinito): I. O potencial em O nas figuras 1 e 3 é dirigido para baixo. II. O potencial em O tem o mesmo valor (não-nulo) nos três casos. III. O potencial em O na figura 2 é nulo. Está(ão) certa(s) a(s) afirmação(ões): A) I e II somente. B) II somente. C) III somente. D) I somente. E) I e III somente. 21) Duas placas condutoras paralelas, distando 6,0cm uma da outra, estão ligadas a uma pilha de 6,0V. O potencial da placa inferior é zero. Os pontos M e P distam 1,0cm, respectivamente, da placa inferior (-) e da placa superior (+). O segmento MN é paralelo às placas. Ao se percorrer o caminho M  N  P, o potencial elétrico varia em função da distância como no gráfico: 22) (FCMSC) Uma carga elétrica pontual positiva Q e cinco pontos 1, 2, 3, 4 e 5 estão alinhados, como mostra a figura abaixo, sendo a distância de separação entre dois pontos consecutivos. Entre quais dos seguintes pontos é maior o módulo da diferença de potencial elétrico devido somente à presença dessa carga Q? A) 1 e 2. B) 2 e 3. C) 2 e 4. D) 2 e 5. Nível III 23) (ITA-2002) Uma esfera metálica isolada, de 10,0cm de raio, é carregada no vácuo até atingir o potencial U = 9,0 V. Em seguida, ela é posta em contato com outra esfera metálica isolada, de raio R2 = 5,0cm. Após atingido o equilíbrio, qual das alternativas abaixo melhor descreve a situação física? Dado: 229 /109 4 1 CNm O   a) A esfera maior terá uma carga de 0,66 10 −10 C. b) A esfera maior terá um potencial de 4,5 V. c) A esfera menor terá uma carga de 0,66 10 −10 C. d) A esfera menor terá um potencial de 4,5 V. e) A carga total é igualmente dividida entre as 2 esferas.
  5. 5. CASD Vestibulares Física IV 5 24)(PUC) Um campo elétrico é criado por uma carga puntiforme. As superfícies equipotenciais são superfícies concêntricas, com centro na carga. Considerando superfícies equipotenciais cujos correspondentes valores do potencial diferem por uma constante (por ex. 20, 18, 16, 14, ....) podemos afirmar que estas superfícies se apresentam: A) igualmente espaçadas. B) cada vez mais espaçadas à medida que a distância à carga aumenta. C) cada vez mais juntas à medida que a distância à carga aumenta. D) mais afastadas ou mais juntas dependendo do valor da carga que cria o campo. 25) (FUVEST 2003) - A figura representa uma câmara fechada C, de parede cilíndrica de material condutor, ligada à Terra. Em uma de suas extremidades, há uma película J, de pequena espessura, que pode ser atravessada por partículas. Coincidente com o eixo da câmara, há um fio condutor F mantido em potencial positivo em relação à terra. O cilindro está preenchido com um gás de tal forma que partículas alfa, que penetram em C, através de J, colidem com moléculas do gás podendo arrancar elétrons das mesmas. Neste processo, são formados íons positivos e igual número de elétrons livres que se dirigem, respectivamente, para C e para F. O número de pares elétron-ion formados é proporcional à energia depositada na câmara pelas partículas alfa, sendo que para cada 30eV de energia perdida por uma partícula alfa, um par é criado. Analise a situação em que um número n = 2x10 4 partículas alfa, cada uma com energia cinética igual a 4,5MeV, penetram em C, a cada segundo, e lá perdem toda a sua energia cinética. Considerando que apenas essas partículas criam os pares elétron-ion, determine: a) o número N de elétrons livres produzidos na câmara C a cada segundo. b) a diferença de potencial V entre os pontos A e B da figura, sendo a resistência R=5x10 7 . 26) Observe a distribuição de cargas elétricas mostrada na figura. Calcule a energia potencial elétrica armazenada no sistema. Na situação mostrada na figura, calcule: a) O potencial elétrico no ponto P, centro do quadrado. b) A energia elétrica potencial total associada à distribuição de cargas. GABARITO 1) 50V 2) C 3) C 4) a) +6,0.10-7 J b) Sim, pois sendo o campo elétrico conservativo, o trabalho não depende da trajetória. c) -6,0.10-7 J 5) E 6) C 7) 18V 8) C 9)C 10)800V 11) 41 cm 12) E 13) E 14) V, V, V, F, V, V, F 15) B 16) B 17) A 18) D 19) E 20) B 21) B 22) A 23) A 24) B 25) a) 3·10 9 elétrons livres a cada segundo. b) 24mV. 26) a)2 b) 0J

×