Física - Campo elétrico - Exercícios

Prévia do material em texto

Centro Educacional Sesc Cidadania 
 Ensino Médio 
Lista 2 – Campo Elétrico 
 
 
 
1. Em certa região existe um vetor campo elétrico 
vertical e orientado para cima de módulo 150 N/C. 
Uma partícula eletrizada com carga q = –2 μC é 
colocada nessa região. Caracterize a força elétrica 
(módulo, direção e sentido) que age na partícula. 
 
2. Uma partícula eletrizada com carga q = –8 μC é 
colocada em determinado ponto do espaço, ficando 
sujeita a uma força, de natureza elétrica, vertical, 
orientada para cima e de intensidade F = 1,6 · 10–3 N. 
Com base nessas informações, determine: 
a) as características (módulo, direção e sentido) do 
vetor campo elétrico existente nesse ponto do espaço; 
b) as características (módulo, direção e sentido) da 
força elétrica que agiria em outra partícula com 
carga q' = +2 μC, colocada nesse mesmo ponto do 
espaço. 
 
3. Uma partícula com massa 10 g e carga elétrica +5 
μC é colocada em um ponto no qual existe um campo 
elétrico de módulo 2 · 104 N/C. Considerando apenas 
a força elétrica, qual é o módulo da aceleração 
instantânea adquirida pela partícula? 
 
4. Em um laboratório, uma partícula com massa de 3 g 
permanece em repouso no ar quando é abandonada 
em uma região de campo elétrico vertical, de sentido 
para baixo e com intensidade de 1.500 N/C. Com base 
nos dados e considerando g = 10 m/s2, calcule a carga 
elétrica da partícula. 
 
5. A figura abaixo representa as linhas de força de um 
campo elétrico e três pontos, A, B e C, desse campo. 
 
Com relação a esse campo, julgue as afirmações 
abaixo e marque V para as verdadeiras e F para as 
falsas. 
I. O campo elétrico é mais intenso em B do que em C. 
II. O campo elétrico é mais intenso em C do que em A. 
III. Uma mesma carga elétrica colocada em A e 
em B ficará sujeita a uma força mais intensa quando 
colocada em B. 
IV. Se duas partículas com cargas elétricas 
positivas q1 e q2, colocadas, respectivamente, em A e 
em C, ficarem sujeitas a forças de mesma intensidade, 
então q1 > q2. 
V. Uma mesma partícula eletrizada colocada em B e 
em C ficará sujeita a uma aceleração maior quando 
colocada em B. 
 
6. A figura a seguir mostra as linhas de força de um 
campo elétrico uniforme, de módulo E = 800 N/C, e 
dois pontos, A e B, desse campo. 
 
a) Represente o vetor força elétrica que age em uma 
carga q = +4 μC colocada em A. Qual é o módulo 
dessa força? 
b) Represente o vetor força elétrica que age em uma 
carga q' = –3 μC colocada em B. Qual é o módulo 
dessa força? 
 
7. A figura a seguir indica uma carga elétrica 
puntiforme Q = –6,0 μC, fixa no vácuo, e um ponto P a 
uma distância de 20 cm dessa carga. Considere a 
constante eletrostática do vácuo k0 = 9 · 109 N · m2/C2. 
 
a) Indique a direção, o sentido e o módulo do vetor 
campo elétrico criado pela carga Q no ponto P. 
b) Indique a direção, o sentido e a intensidade da 
força elétrica que agirá em uma carga elétrica q = +1,0 
μC quando colocada no ponto P. 
 
8. Na figura abaixo, o campo elétrico de uma carga 
puntiforme em repouso tem, nos pontos A e B, as 
direções e os sentidos indicados pelas setas. O 
módulo do vetor campo elétrico no ponto A vale 100 
N/C. 
Professor: Vilson Mendes Disciplina: Física II 
 
N2 
 
Aluno (a):_______________________________________________________________________Nº ______ 
 
Série: 3ª Turma: ______ Data: ____/____/_____ 
Lista 
 
 
Determine: 
a) as coordenadas da posição da carga elétrica 
puntiforme; 
b) o módulo do vetor campo elétrico, em N/C, no 
ponto C da figura. 
 
9. Uma carga elétrica Q, cria em um ponto à 
distância d, um campo elétrico de módulo E. 
Considerando outras cargas e outras diferentes 
distâncias, complete a tabela abaixo. Todas as cargas 
situam-se em um mesmo meio. 
 
 
10. A figura abaixo indica duas situações: em uma 
delas, uma carga elétricaQ1 cria, no ponto P, um 
campo elétrico de intensidade E; na outra, uma carga 
elétrica Q2 cria, no ponto P', um campo elétrico de 
intensidade . 
 
Determine o valor algébrico da razão . Considere 
que o meio que envolve as cargas é o mesmo nas 
duas situações. 
 
11. Uma partícula com massa m = 5 g e carga 
elétrica q = +6 μC é abandonada 
em uma região de campo elétrico uniforme, como 
mostra a figura abaixo. 
 
Considerando g = 10 m/s2 e E = 5.000 N/C, julgue as 
proposições a seguir. 
01) A partícula permanece em equilíbrio. 
02) A partícula movimenta-se na vertical e para baixo. 
04) A força elétrica que atua na partícula tem módulo 
0,03 N. 
08) A partícula adquire aceleração de 4 m/s2. 
16) A partícula adquire aceleração de 16 m/s2. 
Qual é a soma dos números que correspondem às 
proposições corretas? 
 
12. Em certa região da Terra, próximo do solo, a 
aceleração da gravidade tem módulo 10 m/s2 e o 
campo eletrostático do planeta (que possui carga 
negativa na região) tem intensidade 150 N/C. 
Determine o sinal e o valor da carga elétrica que uma 
bolinha de gude, de massa 30 g, deveria ter para 
permanecer em repouso acima do solo. Considere o 
campo elétrico praticamente uniforme no local e 
despreze qualquer outra força atuando sobre a 
bolinha. 
13. O vetor campo elétrico resultante , no ponto P, 
acha-se corretamente representado nas situações: 
 
Qual é a soma dos números que correspondem às 
proposições corretas? 
 
14. Em dois pontos, A e B, são colocadas cargas 
elétricas, respectivamente iguais a +5 μC e –2 μC, 
como mostra a figura a seguir. Determine a 
intensidade do vetor campo elétrico em P, 
considerando 
k0 = 9 · 109 N · m2/C2. 
 
 
15. Em cada um dos casos a seguir, determine o valor 
algébrico da carga que, ao ser colocada no ponto A da 
reta r, torna nulo o campo resultante no ponto P. Em 
todos os casos, a carga elétrica colocada no 
ponto B vale +8 μC e o meio que envolve as cargas é 
o vácuo. 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
 
Revisando o conteúdo 
 
R1. (Mackenzie-SP) Sobre uma carga elétrica de 2,0 · 
10–6 C, colocada em certo ponto do espaço, age uma 
força de intensidade 0,80 N. Despreze as ações 
gravitacionais. A intensidade do campo elétrico nesse 
ponto é: 
a) 1,6 · 10–6 N/C 
b) 1,3 · 10–5 N/C 
c) 2,0 · 103 N/C 
d) 1,6 · 105 N/C 
e) 4,0 · 105 N/C 
 
R2. (Udesc) A carga elétrica de uma partícula com 2,0 
g de massa, para que ela permaneça em repouso, 
quando colocada em um campo elétrico vertical, com 
sentido para baixo e intensidade igual a 500 N/C, é: 
a) +40 nC 
b) +40 μC 
c) +40 mC 
d) –40 μC 
e) –40 mC 
(Adote: g = 10 m/s2) 
 
R3. (Mackenzie-SP) Uma partícula de massa 5 g, 
eletrizada com carga elétrica de 4 μC, é abandonada 
em uma região do espaço na qual existe um campo 
elétrico uniforme, de intensidade 3 · 103 N/C. 
Desprezando-se as ações gravitacionais, a aceleração 
adquirida por essa carga é: 
a) 2,4 m/s2 
b) 2,2 m/s2 
c) 2,0 m/s2 
d) 1,8 m/s2 
e) 1,6 m/s2 
 
R4. (UFPI) Uma partícula de massa 2,0 · 10–5 kg, com 
carga q = 6,0 · 10–8 C, é colocada num campo elétrico 
uniforme, de intensidade E = 5 · 103 N/C. A partícula 
adquire uma aceleração escalar de: 
a) 2,0 m/s2 
b) 5,0 m/s2 
c) 10 m/s2 
d) 15 m/s2 
e) 30 m/s2 
 
R5. (UFPA) Com relação às linhas de força de um 
campo elétrico, pode-se afirmar que são linhas de 
força imaginárias: 
a) tais que a tangente a elas em qualquer ponto tem a 
mesma direção do campo elétrico. 
b) tais que a perpendicular a elas em qualquer ponto 
tem a mesma direção do campo elétrico. 
c) que circulam na direção do campo elétrico. 
d) que nunca coincidem com a direção do campo 
elétrico. 
e) que sempre coincidem com a direção do campo 
elétrico. 
 
R6. (FCC-SP) Uma carga pontual Q, positiva, gera no 
espaço um campo elétrico. Num ponto P, a 0,5 m 
dela, o campo tem intensidade E = 7,2 · 106 N/C. 
Sendo o meio vácuo onde k0 = 9 · 109 unidades SI, 
determine Q. 
a) 2,0 · 10–4 C 
b) 4,0 · 10–4 C 
c) 2,0 · 10–6 C 
d) 4,0 · 10–6 C 
e) 2,0 · 10–2 C 
 
R7. (Fuvest-SP) O módulodo vetor campo elétrico 
gerado por uma esfera metálica de dimensões 
desprezíveis, eletrizada positivamente, no vácuo, varia 
com a distância ao seu centro, segundo o diagrama 
dado. 
 
 
Sendo e = 1,6 · 10–19 C o módulo da carga elementar 
do elétron ou do próton, podemos afirmar que essa 
esfera possui: 
a) um excesso de 1 · 1010 elétrons em relação ao 
número de prótons. 
b) um excesso de 2 · 1010 elétrons em relação ao 
número de prótons. 
c) um excesso de 1 · 1010 prótons em relação ao 
número de elétrons. 
d) um excesso de 2 · 1010 prótons em relação ao 
número de elétrons. 
e) igual número de elétrons e prótons. 
 
R8. (UFF-RJ) Entre duas placas metálicas, paralelas e 
distantes L uma da outra, há um campo elétrico 
uniforme E, conforme mostrado na figura. 
 
Através de dois pequenos furos, uma carga positiva 
atravessa o sistema, tendo velocidade inicial v0. 
Assinale qual das opções a seguir melhor representa 
a variação da velocidade da carga em função de sua 
posição ao longo do eixo x. 
a) 
 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
e) 
 
 
 
R9. (Fuvest-SP) Uma fonte F emite partículas 
(elétrons, prótons e nêutrons) que são lançadas no 
interior de uma região onde existe um campo elétrico 
uniforme. 
 
 
As partículas penetram perpendicularmente às linhas 
de força do campo. Três partículas emitidas atingem o 
anteparo A nos pontos P, Q e R. Podemos afirmar que 
essas partículas eram, respectivamente: 
a) elétron, nêutron, próton. 
b) próton, nêutron, elétron. 
c) elétron, próton, próton. 
d) nêutron, elétron, elétron. 
e) nêutron, próton, próton. 
 
R10. (Vunesp) Um dispositivo para medir a carga 
elétrica de uma gota de óleo é constituído de um 
capacitor polarizado no interior de um recipiente 
convenientemente vedado, como ilustrado na figura. 
 
 
A gota de óleo, com massa m, é abandonada a partir 
do repouso no interior do capacitor, onde existe um 
campo elétrico uniforme E. Sob ação da gravidade e 
do campo elétrico, a gota inicia um movimento de 
queda com aceleração 0,2g, onde g é a aceleração da 
gravidade. O valor absoluto (módulo) da carga pode 
ser calculado através da expressão: 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
e) 
 
 
R11. (Udesc) Um capacitor produz um campo elétrico 
uniforme entre as placas A e B, de módulo igual a 
11.250 N/C, orientado de A para B. A distância entre 
as placas é igual a 50 mm. Um elétron de massa 9,00 
· 10–31 kg é lançado da placa A no sentido da placa B, 
paralelamente ao campo elétrico, com velocidade 
inicial de 2,0 · 107 m/s. 
 
 
A velocidade do elétron, no instante em que atinge a 
placa B, é de: 
a) 2 · 107 m/s 
b) zero 
c) · 107 m/s 
d) · 107 m/s 
e) O elétron não atinge a placa B. 
 
R12. (PUC-PR) Marque a alternativa cujas palavras 
completam corretamente as frases abaixo. 
I. Quando duas partículas eletrizadas são 
aproximadas uma da outra, a força elétrica entre elas 
__________________. 
II. Duas cargas elétricas puntiformes estão separadas 
por uma certa distância. Sabendo-se que o campo 
elétrico é nulo num ponto do segmento de reta que 
une as duas cargas, conclui-se que as cargas são de 
_________________. 
III. Um bastão de vidro eletrizado positivamente repele 
um objeto suspenso num pêndulo elétrico. Podemos 
afirmar que o objeto está carregado 
__________________. 
a) diminui, mesmo sinal, positivamente 
b) aumenta, sinal contrário, negativamente 
c) diminui, mesmo sinal, negativamente 
d) aumenta, mesmo sinal, positivamente 
e) aumenta, sinal contrário, negativamente 
 
R13. (FMABC-SP) Duas cargas puntiformes Q1 e Q2, 
de sinais opostos, estão situadas nos 
pontos A e B localizados no eixo x, conforme mostra a 
figura abaixo. 
 
Sabendo-se que |Q1| > |Q2|, podemos afirmar que 
existe um ponto do eixo x, situado a uma distância 
finita das cargas Q1 e Q2, no qual o campo elétrico 
resultante, produzido pelas referidas cargas, é nulo. 
Esse ponto: 
a) está localizado entre A e B. 
b) está localizado à direita de B. 
c) coincide com A. 
d) situa-se à esquerda de A. 
e) coincide com B. 
 
R14. (PUC-MG) A figura representa duas cargas 
elétricas fixas, positivas, sendoq1 > q2. 
 
Os vetores campo elétrico, devido às duas cargas, no 
ponto médio M da distância entre elas, estão mais 
bem representados em: 
a) 
 
b) 
 
c) 
 
d) 
 
e) 
 
 
 
R15. (Mackenzie-SP) Considere a figura abaixo. 
 
 
 
As duas cargas elétricas puntiformes Q1 e Q2 estão 
fixas, no vácuo, onde k0 = 9,0 · 109 N · m2/C2, 
respectivamente sobre os pontos A e B. O campo 
elétrico resultante no ponto P tem intensidade: 
zero 
a) 4,0 · 105 N/C 
b) 5,0 · 105 N/C 
c) 9,0 · 105 N/C 
d) 1,8 · 106 N/C 
 
R16. (PUC-RJ) Duas esferas metálicas contendo as 
cargas Q e 2Q estão separadas pela distância de 1,0 
m. Podemos dizer que, a meia distância entre as 
esferas, o campo elétrico gerado por: 
a) ambas as esferas é igual. 
b) uma esfera é do campo gerado pela outra 
esfera. 
c) uma esfera é do campo gerado pela outra 
esfera. 
d) uma esfera é do campo gerado pela outra 
esfera. 
e) ambas as esferas é igual a zero. 
 
R17. (Ufes) As linhas de força do conjunto de 
cargas Q1 e Q2 são mostradas na figura. 
 
Para originar essas linhas, os sinais de Q1 e Q2 devem 
ser, respectivamente: 
a) + e + 
b) – e – 
c) + e – 
d) – e + 
e) + e + ou – e – 
 
R18. (Mackenzie-SP) Em cada um dos pontos de 
coordenadas (d,0) e (0,d) do plano cartesiano, coloca-
se uma carga elétrica puntiforme Q, e em cada um 
dos pontos de coordenadas (–d, 0) e (0,–d) coloca-se 
uma carga puntiforme –Q. Estando essas cargas no 
vácuo (constante dielétrica = k0), a intensidade do 
vetor campo elétrico na origem do sistema cartesiano 
será igual a: 
 
a) 
 
 
 
b) 
 
 
c) 
 
 
d) 
 
 
e) 
 
 
 
 
 
Gabarito: 
 
1. Fel. = 3 . 10-4 N, vertical e para baixo. 
2. a) E = 200 N/C, vertical e para baixo. 
b) Fel. = 4 . 10 -4 N, vertical e para baixo. 
3. a = 10 m/s2 
4. q = -2 . 10-5 C 
5. F-V-V-V-F 
6. a) Fel.A = 3,2.10-3 N, na mesma direção e sentido do 
campo elétrico. 
b) Fel.B = 2,4.10-3 N, na mesma direção do campo, mas 
de sentido oposto. 
7. a) E = 1,35.106 N/C (horizontal para a direita) 
b) Fel = 1,35 N (na mesma direção e sentido do 
campo) 
8. a) P (3,2) 
b) 36 N/C 
9. E/2; 3Q; d/2. 
10. Q1/Q2 = 3/8 
11. 14 
12. – 2 . 10-3 C 
13. 22 
14. 750 N/C 
15. a) QA = + 2 µC 
b) QA = - 0,5 µC 
c) QA = - 128 µC 
 
Revisando o conteúdo: 
R1. E 
R2. D 
R3. A 
R4. D 
R5. A 
R6. A 
R7. D 
R8. E 
R9. E 
R10. A 
R11. D 
R12. D 
R13. B 
R14. E 
R15. A 
R16. B 
R17. C 
R18. A