Comeca-483

Prévia do material em texto

18. Um elétron em um potencial de \( V = 10 \, \text{V} \) é acelerado. Qual é a sua energia 
em joules? 
 A) \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 B) \( 1.6 \times 10^{-18} \, \text{J} \) 
 C) \( 1.6 \times 10^{-17} \, \text{J} \) 
 D) \( 1.6 \times 10^{-20} \, \text{J} \) 
 **Resposta:** B) \( 1.6 \times 10^{-18} \, \text{J} \) 
 **Explicação:** A energia adquirida é \( E = eV \). Portanto, \( E = 1.6 \times 10^{-19} 
\times 10 = 1.6 \times 10^{-18} \, \text{J} \). 
 
19. Qual é o comprimento de onda de um elétron com energia cinética de \( 10 \, \text{eV} 
\)? 
 A) \( 0.124 \, \text{nm} \) 
 B) \( 0.1 \, \text{nm} \) 
 C) \( 0.05 \, \text{nm} \) 
 D) \( 0.2 \, \text{nm} \) 
 **Resposta:** A) \( 0.124 \, \text{nm} \) 
 **Explicação:** A relação entre energia e comprimento de onda é dada por \( E = 
\frac{hc}{\lambda} \). Resolvendo para \( \lambda \), temos \( \lambda = \frac{hc}{E} \). 
Para \( E = 10 \, \text{eV} \), \( \lambda \approx 0.124 \, \text{nm} \). 
 
20. Um elétron é acelerado por uma diferença de potencial de \( 2000 \, \text{V} \). Qual é 
a sua energia em joules? 
 A) \( 3.2 \times 10^{-16} \, \text{J} \) 
 B) \( 3.2 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 C) \( 3.2 \times 10^{-17} \, \text{J} \) 
 D) \( 3.2 \times 10^{-18} \, \text{J} \) 
 **Resposta:** B) \( 3.2 \times 10^{-16} \, \text{J} \) 
 **Explicação:** A energia é dada por \( E = eV \). Portanto, \( E = 1.6 \times 10^{-19} 
\times 2000 = 3.2 \times 10^{-16} \, \text{J} \). 
 
21. Um elétron em um campo elétrico de \( 100 \, \text{N/C} \) tem uma força atuando 
sobre ele. Qual é essa força? 
 A) \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 B) \( 1.0 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 C) \( 1.6 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 D) \( 1.0 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 **Resposta:** C) \( 1.6 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 **Explicação:** A força é dada por \( F = qE \). Substituindo \( q = 1.6 \times 10^{-19} \, 
\text{C} \) e \( E = 100 \, \text{N/C} \), temos \( F = 1.6 \times 10^{-19} \times 100 = 1.6 
\times 10^{-18} \, \text{N} \). 
 
22. Um elétron em um campo magnético de \( 0.1 \, \text{T} \) se move com velocidade \( 1 
\times 10^6 \, \text{m/s} \). Qual é a força magnética atuando sobre ele? 
 A) \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 B) \( 1.0 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 C) \( 1.6 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 D) \( 2.0 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 **Resposta:** A) \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 **Explicação:** A força magnética é dada por \( F = qvB \). Substituindo \( q = 1.6 \times 
10^{-19} \, \text{C} \), \( v = 1 \times 10^6 \, \text{m/s} \), e \( B = 0.1 \, \text{T} \), temos \( F = 
1.6 \times 10^{-19} \times 1 \times 10^6 \times 0.1 = 1.6 \times 10^{-19} \, \text{N} \). 
 
23. Um elétron em um campo elétrico de \( 50 \, \text{N/C} \) é acelerado. Qual é a sua 
aceleração? 
 A) \( 1.76 \times 10^{11} \, \text{m/s}^2 \) 
 B) \( 5.0 \times 10^{11} \, \text{m/s}^2 \) 
 C) \( 2.0 \times 10^{11} \, \text{m/s}^2 \) 
 D) \( 3.2 \times 10^{11} \, \text{m/s}^2 \) 
 **Resposta:** A) \( 1.76 \times 10^{11} \, \text{m/s}^2 \) 
 **Explicação:** A aceleração é dada por \( a = \frac{F}{m} \), onde \( F = qE \). Assim, \( F 
= 1.6 \times 10^{-19} \times 50 \) e \( a = \frac{F}{9.11 \times 10^{-31}} \approx 1.76 \times 
10^{11} \, \text{m/s}^2 \). 
 
24. Um elétron em um campo magnético de \( 0.2 \, \text{T} \) se move com velocidade \( 2 
\times 10^6 \, \text{m/s} \). Qual é a força magnética atuando sobre ele? 
 A) \( 6.4 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 B) \( 3.2 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 C) \( 1.2 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 D) \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 **Resposta:** A) \( 6.4 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 **Explicação:** A força magnética é dada por \( F = qvB \). Substituindo \( q = 1.6 \times 
10^{-19} \, \text{C} \), \( v = 2 \times 10^6 \, \text{m/s} \), e \( B = 0.2 \, \text{T} \), temos \( F = 
1.6 \times 10^{-19} \times 2 \times 10^6 \times 0.2 = 6.4 \times 10^{-19} \, \text{N} \). 
 
25. Um elétron tem uma energia de \( 5 \, \text{eV} \). Qual é a sua energia em joules? 
 A) \( 8.0 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 B) \( 3.2 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 C) \( 1.6 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 D) \( 2.5 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 **Resposta:** A) \( 8.0 \times 10^{-19} \, \text{J} \) 
 **Explicação:** A energia em joules é dada por \( E = 5 \times 1.6 \times 10^{-19} = 8.0 
\times 10^{-19} \, \text{J} \). 
 
26. Um elétron em um estado quântico \( n = 4 \) tem uma energia de: 
 A) \( -0.85 \, \text{eV} \) 
 B) \( -0.34 \, \text{eV} \) 
 C) \( -3.4 \, \text{eV} \) 
 D) \( -1.51 \, \text{eV} \) 
 **Resposta:** A) \( -0.85 \, \text{eV} \) 
 **Explicação:** A energia do estado \( n \) é dada por \( E_n = -\frac{13.6}{n^2} \). Para \( 
n=4 \), temos \( E_4 = -\frac{13.6}{16} = -0.85 \, \text{eV} \). 
 
27. Um elétron em um campo elétrico de \( 20 \, \text{N/C} \) tem uma força atuando 
sobre ele. Qual é essa força? 
 A) \( 3.2 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 B) \( 1.6 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 C) \( 1.0 \times 10^{-18} \, \text{N} \) 
 D) \( 4.0 \times 10^{-19} \, \text{N} \) 
 **Resposta:** B) \( 3.2 \times 10^{-19} \, \text{N} \)