Elétrostática - Campo e Potencial Elétrico

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EDUCACIONAL
Resolução:
F q E E
F
q
= ⇒ = =
×
= ×. , –
0 8
2 10 6
4 10 V / m5
Alternativa E
Resolução:
Pela teoria → q > 0
∴∴∴∴∴ Q1 > 0 e Q2 < 0
Alternativa D
Resolução:
O potencial elétrico é escalar.
Alternativa B
EXERCÍCIOS
01. (MACK) Sobre uma carga elétrica de 2,0 x 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 x 10–6 V/m
b) 1,3 x 10–5 V/m
c) 2,0 x 104 V/m
d) 1,6 x 105 V/m
e) 4,0 x 105 V/m
02. (FE-SP) Considere a figura abaixo, onde 
→
E é o vetor campo
elétrico resultante em A, gerado pelas cargas fixas Q1 e
Q2. 
→
F é a força elétrica na carga de prova q, colocada em
A. Dadas as alternativas abaixo, assinale a correta:
a) Q1 < 0, Q2 > 0 e q < 0
b) Q1 > 0, Q2 < 0 e q > 0
c) Q1 > 0, Q2 > 0 e q < 0
d) Q1 > 0, Q2 < 0 e q < 0
e) Q1 < 0, Q2 < 0 e q > 0
03. (FATEC) Quatro cargas elétricas, de módulos iguais, são
colocadas nos vértices de um quadrado. Considerando as
figuras A e B abaixo, no centro dos dois quadrados:
a) o potencial e o campo elétrico são nulos
b) o potencial elétrico é nulo
c) o campo elétrico é nulo
d) o potencial e o campo elétrico não podem ser nulos
e) o campo elétrico pode ser nulo, mas o potencial não
Física
FISSEM2602-R
Campo e Potencial Elétrico
1
Q1
Q2
qA
→
E
→
F
+ Q
+ Q + Q
+ Q – Q
– Q– Q
– Q
BA
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2 FÍSICA CAMPO E POTENCIAL ELÉTRICO
FISSEM2602-R
Resolução:
Pela teoria → Alternativa C
→→→→→
E
→→→→→
Fel
m
→→→→→
g
Resolução:
Pela figura → q < 0
q E mg q C= ⇒ = × =2 10 10
500
40
3– . µ
∴∴∴∴∴
 q = – 40 µµµµµC
Resolução:
Fel = P
q . E = m . g ⇒ E = 
m g
q
. , .–
–=
×
×
=0 8 10 10
16 10
9
19 5 × 10
9 N/C
Alternativa A
04. (FEI) Cargas puntiformes devem ser colocadas nos vértices
R, S, T e U do quadrado abaixo. Uma carga elétrica
puntiforme q está no centro do quadrado. Essa carga ficará
em equilíbrio quando nos vértices forem colocadas as
cargas:
 R S T U
a) +Q +Q –Q –Q
b) –Q –Q +Q +Q
c) +Q –Q +Q –Q
d) +Q –Q –Q +Q
e) –Q +Q +Q –Q
05. (UF-MT) Uma partícula com massa de 2 g permanece
estacionária no laboratório quando submetida a um campo
elétrico uniforme vertical de sentido para baixo e com
intensidade de 500 N . C–1. Baseado nos dados, calcule a
carga elétrica da partícula.
Considere g = 10 m . s–2
06. (FUVEST) Uma gotícula de água com massa
m = 0,80 x 10–9 kg, eletrizada com carga
q = 16 x 10–19 C, está em equilíbrio no interior de um
condensador de placas paralelas e horizontais, conforme
esquema abaixo. Nessas circunstâncias, o valor do campo
elétrico entre as placas é de:
Dado: g = 10 m/s2
a) 5 x 109 N/C
b) 2 x 10–10 N/C
c) 12,8 x 10–28 N/C
d) 2 x 10–11 N/C
e) 5 x 108 N/C
R
q
TU
S
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3CAMPO E POTENCIAL ELÉTRICO FÍSICA
FISSEM2602-R
d
– 4Q Q P3 unidades d – 3
Resolução:
E4 = E7
k Q
d
k Q
d
. .
–
4
32 2
=
b g
d2 = 4 (d2 – 6d + 9)
d2 = 4d2 – 24d + 36
3d2 – 24d + 36 = 0
d2 – 8d + 12 = 0
d1 = 6 unidades
d2 = 2 unidades (não convém)
∴∴∴∴∴ é nulo no ponto 10. ⇒ Alternativa A
2d
Q – Q
d
E'
E'
E"
ER = E"
120º
Resolução:
2E' = E
E = 2 2.
.k Q
d
ER = 
k Q
d
.
2 2a f
 =
= 
k Q
d
.
4 2
= E
8
Alternativa E
Resolução:
τ = q . U = q . E . d = 1 . 15 000 . 3 × 10–2 = 4,5 × 102 V
Alternativa E
– Q
+ Q
P
→→→→→
E
2
→→→→→
ER
→→→→→
E1
Resolução:
Alternativa C
07. (UCSal-BA) Os pontos assinalados na figura abaixo estão
igualmente espaçados:
O vetor campo elétrico resultante, criado por Q e – 4Q,
localizados nos pontos 7 e 4 indicados na figura, é nulo
no ponto:
a) 10
b) 8
c) 6
d) 5
e) 1
08. (Cesgranrio-RJ) Duas cargas elétricas puntuais, de mesmo
valor e com sinais opostos, encontram-se em dois dos
vértices de um triângulo eqüilátero. No ponto médio en-
tre esses dois vértices, o módulo do campo elétrico
resultante devido às duas cargas vale E. Qual o valor do
módulo do campo elétrico no terceiro vértice do triângulo?
a) E/2
b) E/3
c) E/4
d) E/6
e) E/8
09. (VUNESP) Na figura, o ponto P está eqüidistante das cargas
fixas +Q e –Q. Qual dos vetores indica a direção e o sentido
do campo elétrico em P, devido a essas cargas?
a)
→
A
b)
→
B
c)
→
C
d)
→
D
e)
→
E
10. (PUC-MG) O trabalho realizado pela força em que um campo
elétrico uniforme de 15 000 N/C aplica sobre uma carga
puntual positiva de 1 C para transportá-la, na direção do
campo, entre dois pontos afastados de 3 x 10–2 m, vale:
a) 2 x 10–4 J b) 3 x 10–2 J c) 5 x 105 J
d) 1,5 x 104 J e) 4,5 x 102 J
3 101 42 5 6 7 8 9
– 4 Q Q
– Q
+ Q
→
A
→
B
→
C
→
D
→
E
P
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4 FÍSICA CAMPO E POTENCIAL ELÉTRICO
FISSEM2602-R
Resolução:
E = 
U
d
V V
d
A B= = =
– –
,
70 30
0 2
 200 V/m
Alternativa D
Resolução:
VB – VA = – 9 000
k Q k Q.
,
–
.
,5
–
0 4 0
9 000=
Q
1
0 4
1
0
9 000
9 109,
–
,5
–
F
HG
I
KJ
=
×
⇒ Q = – 2 µµµµµC
Alternativa A
Resolução:
τ = q (VA – VB) = 
m V m V.
–
.2 0
2
2 2
1 × 10–6 0
9 10 3 109 6
–
. –× ×F
HG
I
KJd
 = 0
0 02 10 300
2
3 2
–
, .–×
–
,0 027
d
 = – 0,9 ⇒ d = 0,03 m
T
Ty
T
xq . E
m .
g
Resolução:
a) Negativo pois F e E têm sentidos opostos.
b)
tg θ = 
T
T
q E
m g
x
y
= ⇒ =
.
.
θ arctg
q . E
m . g
11. (UEL-PR) A figura abaixo representa dois pontos, A e B,
separados de 0,2 m, com potenciais elétricos
VA = 70 V e VB = 30 V imersos num campo elétrico
uniforme, cuja intensidade, em V/m, é de:
a) 6
b) 14
c) 150
d) 200
e) 350
12. (FEI) Na figura, a carga puntiforme Q está fixa em O.
Sabe-se que OA m= 0 5, , OB m= 0 4, e que a diferença
de potencial entre B e A vale VB – VA = – 9 000 V.
O valor da carga Q (em µC) é de:
a) – 2
b) + 2
c) + 4,5
d) – 9
e) + 9
13. (MACK) Uma partícula de massa 2 centígramas e carga
1µC é lançada com velocidade de 300ms–1, em direção a
uma carga fixa de 3µC. O lançamento é feito no vácuo,
de um ponto bastante afastado da carga fixa. Desprezando
ações gravitacionais, qual a mínima distância entre as
cargas?
k0 = 9 x 10
9 Nm2C–2
14. (UNICAMP) Considere uma esfera de massa m e carga q
pendurada no teto e sob a ação da gravidade e do campo
elétrico E como indicado na figura.
a) Qual é o sinal da carga q? Justifique.
b) Qual é o valor do ângulo θθθθθ no equilíbrio?
BA
O (Q)
AB
)
m, q
θθθθθ
E