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D) \( -1.51 \, \text{eV} \)
**Resposta: A**
**Explicação:** Para \( n = 1 \), a energia é \( E_1 = -13.6 \, \text{eV} \).
72. Um elétron em um campo elétrico uniforme tem uma energia potencial \( U = -eEx \).
Qual é a força atuando sobre ele?
A) \( F = eE \)
B) \( F = -eE \)
C) \( F = 0 \)
D) \( F = \frac{e}{x} \)
**Resposta: B**
**Explicação:** A força é dada pela derivada negativa da energia potencial em relação à
posição: \( F = -\frac{dU}{dx} = -eE \).
73. Um elétron em um estado \( n = 2 \) do átomo de hidrogênio tem uma energia de \( E = -
\frac{13.6}{n^2} \). Qual é a energia?
A) \( -1.51 \, \text{eV} \)
B) \( -3.4 \, \text{eV} \)
C) \( -6.8 \, \text{eV} \)
D) \( -13.6 \, \text{eV} \)
**Resposta: B**
**Explicação:** Para \( n = 2 \), a energia é \( E_2 = -\frac{13.6}{4} = -3.4 \, \text{eV} \).
74. Um elétron em um campo magnético tem uma energia cinética de \( KE = \frac{1}{2}
mv^2 \). Se \( v = 1 \times 10^6 \, \text{m/s} \), qual é a energia cinética?
A) \( 8.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
B) \( 4.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
C) \( 1.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
D) \( 2.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
**Resposta: B**
**Explicação:** A energia cinética é dada por \( KE = \frac{1}{2} m v^2 \). Substituindo a
massa do elétron e a velocidade, encontramos \( KE \approx 4.0 \times 10^{-14} \, \text{J}
\).
75. Qual é a energia de um fóton com comprimento de onda \( \lambda = 500 \, \text{nm}
\)?
A) \( 2.48 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
B) \( 3.99 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
C) \( 6.63 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
D) \( 1.24 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
**Resposta: C**
**Explicação:** A energia do fóton é dada por \( E = \frac{hc}{\lambda} \). Substituindo \(
h \) e \( c \), encontramos \( E \approx 3.99 \times 10^{-19} \, \text{J} \).
76. Um sistema quântico tem uma função de onda \( \psi(x) = A e^{-x^2} \). Qual é o valor
de \( A \) para normalização?
A) \( \frac{1}{\sqrt{\pi}} \)
B) \( \frac{1}{\sqrt{2\pi}} \)
C) \( \sqrt{\frac{1}{\pi}} \)
D) \( \sqrt{2} \)
**Resposta: A**
**Explicação:** Para normalizar, devemos resolver \( \int_{-\infty}^{\infty} |A e^{-x^2}|^2
dx = 1 \). Isso resulta em \( A = \frac{1}{\sqrt{\pi}} \).
77. A energia de um nível de energia \( E_n = -\frac{13.6}{n^2} \) do hidrogênio. Qual é a
energia para \( n = 1 \)?
A) \( -13.6 \, \text{eV} \)
B) \( -6.8 \, \text{eV} \)
C) \( -3.4 \, \text{eV} \)
D) \( -1.51 \, \text{eV} \)
**Resposta: A**
**Explicação:** Para \( n = 1 \), a energia é \( E_1 = -13.6 \, \text{eV} \).
78. Um elétron em um campo elétrico uniforme tem uma energia potencial \( U = -eEx \).
Qual é a força atuando sobre ele?
A) \( F = eE \)
B) \( F = -eE \)
C) \( F = 0 \)
D) \( F = \frac{e}{x} \)
**Resposta: B**
**Explicação:** A força é dada pela derivada negativa da energia potencial em relação à
posição: \( F = -\frac{dU}{dx} = -eE \).
79. Um elétron em um estado \( n = 2 \) do átomo de hidrogênio tem uma energia de \( E = -
\frac{13.6}{n^2} \). Qual é a energia?
A) \( -1.51 \, \text{eV} \)
B) \( -3.4 \, \text{eV} \)
C) \( -6.8 \, \text{eV} \)
D) \( -13.6 \, \text{eV} \)
**Resposta: B**
**Explicação:** Para \( n = 2 \), a energia é \( E_2 = -\frac{13.6}{4} = -3.4 \, \text{eV} \).
80. Um elétron em um campo magnético tem uma energia cinética de \( KE = \frac{1}{2}
mv^2 \). Se \( v = 1 \times 10^6 \, \text{m/s} \), qual é a energia cinética?
A) \( 8.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
B) \( 4.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
C) \( 1.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
D) \( 2.0 \times 10^{-14} \, \text{J} \)
**Resposta: B**
**Explicação:** A energia cinética é dada por \( KE = \frac{1}{2} m v^2 \). Substituindo a
massa do elétron e a velocidade, encontramos \( KE \approx 4.0 \times 10^{-14} \, \text{J}
\).
81. Qual é a energia de um fóton com comprimento de onda \( \lambda = 500 \, \text{nm}
\)?
A) \( 2.48 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
B) \( 3.99 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
C) \( 6.63 \times 10^{-19} \, \text{J} \)
D) \( 1.24 \times 10^{-19} \, \text{J} \)