Exercícios Resolvidos de Condutor em equilíbrio eletrostático

Exercícios sobre condutor em equilíbrio eletrostático

Testes:

01. (MACKENZIE) Quando um condutor está em equilíbrio eletrostático, pode-se afirmar, sempre, que:  

  a) a soma das cargas do condutor é igual a zero;

  b) as cargas distribuem-se uniformemente em seu volume;

  c) as cargas distribuem-se uniformemente em sua superfície;

  d) se a soma das cargas é positiva, elas se distribuem uniformemente em sua superfície;

  e) o condutor poderá estar neutro ou eletrizado e, neste caso, as cargas em excesso distribuem-se pela sua superfície.   

02. (MACKENZIE) Um condutor eletrizado está em equilíbrio eletrostático. Pode-se afirmar que:

  a) o campo elétrico e o potencial interno são nulos;

  b) o campo elétrico interno é nulo e o potencial elétrico é constante e diferente de zero;

  c) o potencial interno é nulo e o campo elétrico é uniforme;

  d) campo elétrico e potencial são constantes;

  e) sendo o corpo eqüipotencial, então na sua superfície o campo é nulo.   

03. (UNIFORM - CE) Dadas as afirmativas: 

I.   Na superfície de um condutor eletrizado, em equilíbrio eletrostático, o campo elétrico é nulo.

II.  Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, o potencial é constante

III. Na superfície de um condutor eletrizado e em equilíbrio eletrostático, a densidade superficial da cargas é maior em regiões de menor raio de curvatura. 

 São corretas:  

 a) apenas a I

 b) apenas a II

 c) apenas a III

 d) apenas II e III

 e) todas elas.   

04. (POUSO ALEGRE - MG) No interior de um condutor isolado em equilíbrio eletrostático:  

 a) O campo elétrico pode assumir qualquer valor, podendo variar de ponto para ponto.

 b) O campo elétrico é uniforme e diferente de zero.

 c) O campo elétrico é nulo em todos os pontos.

 d) O campo elétrico só é nulo se o condutor estiver descarregado.

 e) O campo elétrico só é nulo no ponto central do condutor, aumentando (em módulo) à medida que nos aproximarmos da superfície.   

05. (PUC - SP) Cinco pequenas esferas igualmente carregadas cada uma com carga q são usadas para carregar uma esfera oca bem maior, também condutora, mediante toques sucessivos desta última com cada uma das outras cinco. Quanto à carga total da esfera oca após os sucessivos  contatos com as cinco esferinhas, podemos afirmar: 

 a) pode ser nula;

 b) pode ser de sinal contrário ao da carga das cinco esferinhas;

 c) será igual, quer os contatos sejam feitos interna ou externamente;

 d) será maior para os contatos externos;

 e) será maior para os contatos internos.   

06. (UNISA - SP) Uma esfera metálica oca, de 9,0m de raio, recebe a carga de 45,0nC. O potencial a 3,0m do centro da esfera é: 

 a) zero volt

 b) 135 volts

 c) 45 volts

 d) 90 volts

 e) 15 volts   

07. (MED - ABC) Uma esfera metálica A de raio R e eletrizada com carga Q é colocada em contato com outra esfera metálica B de raio r inicialmente neutra, através de um fio condutor fino de pequena resistência. Após o contato, devemos ter, necessariamente:  

 a) a carga na esfera A igual à carga da esfera B;

 b) o potencial elétrico na esfera A igual ao potencial elétrico na esfera B;

 c) toda a carga de A passará para B;

 d) não haverá passagem apreciável de carga de A para B, uma vez que o fio condutor é fino;

 e) n.d.a.   

08. (U. CAXIAS DO SUL - RS) Uma esfera metálica (e₁) de raio 2R e carga elétrica q é conectada através de um fio condutor a outra esfera metálica (e₂) de raio R e inicialmente descarregada. Após um tempo suficientemente longo, podemos afirmar que:  

 a) a carga de cada esfera fica igual a q/2;

 b) o potencial elétrico na superfície de e₁ é igual ao potencial elétrico na superfície de e₂;

 c) a carga de e₁ é a metade da carga de e₂;

 d) o potencial elétrico na superfície de e₁ é o dobro do potencial elétrico na superfície de e₂;

 e) toda a carga vai para a esfera e₂.   

09. (PUC - SP) Uma esfera metálica oca (A) e outra maciça (B) têm diâmetros iguais. A capacidade elétrica de A, no mesmo meio que B:  

 a) depende da natureza do metal de que é feita;

 b) depende de sua espessura;

 c) é igual à de B;

 d) é maior que a de B;

 e) é menor que a de B.   

10. Uma esfera de alumínio está carregada eletricamente a um potencial V = 5.000 volts acima do potencial da Terra. Sendo C a capacidade elétrica da esfera, conclui-se que sua carga é:  

 a) V.C a mais do que a carga da Terra;

 b) V.C a mais do que ela teria se estivesse ligada à Terra;

 c) V.C a menos do que a carga da Terra;

 d) V/C a mais do que ela teria se estivesse ligada à Terra;

 e) C/V a mais do que ela teria se estivesse ligada à Terra.   

Resolução:

01 - E	02 - B	03 - D	04 - C	05 - E
06 - C	07 - B	08 - B	09 - C	10 - B

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Exercícios Resolvidos de Eletrização

Exercícios sobre eletrização

Testes:

01. A unidade de carga elétrica no SI é o coulomb (C). Ele é definido a partir de duas outras unidades básicas do SI: a de corrente elétrica, ou seja, o ampère (A) e a de tempo, o segundo (s). Podemos afirmar que: 

      a) C = A . s

      b) C = A/s

      c) C = s/A

      d) C = A . s²

      e) C = A/s²  

02. (UFMG) Um isolante elétrico:  

      a) não pode ser carregado eletricamente;

      b) não contém elétrons;

      c) tem de estar no estado sólido;

      d) tem, necessariamente, resistência elétrica pequena;

      e) não pode ser metálico.   

03. (FCC - BA) Considere uma esfera metálica oca, inicialmente com carga elétrica nula. Carregando a esfera com um certo número N de elétrons verifica-se que:  

      a) N elétrons excedentes se distribuem tanto na superfície interna como na externa;

      b) N elétrons excedentes se distribuem em sus superfície interna;

      c) N elétrons excedentes se distribuem em sua superfície externa;

      d) a superfície interna fica carregada com cargas positivas;

      e) a superfície externa fica carregada com cargas positivas.   

04. (FCC - BA) Considere duas esferas metálicas idênticas. A carga elétrica de uma é Q e a da outra é -2Q. Colocando-se as duas esferas em contato, a carga elétrica da esfera que estava, no início, carregada positivamente fica igual a:  

      a) 3 Q/2

      b) Q/2

      c) -Q/2

      d) -3Q/2

      e) -Q/4  

05. (UE - PI) Três corpos X, Y e Z estão eletrizados. Se X atrai Y e este repele Z, podemos afirmar que certamente:  

      a) X e Y têm cargas positivas.

      b) Y e Z têm cargas negativas.

      c) X e Z têm cargas de mesmo sinal.

      d) X e Z têm cargas de sinais diferentes.

      e) Y e Z têm cargas positivas.   

06. (FUVEST) Duas pequenas esferas metálicas idênticas, inicialmente neutras, encontram-se suspensas por fios inextensíveis e isolantes.  

Um jato de ar perpendicular ao plano da figura é lançado durante certo intervalo de tempo sobre as esferas. 

Observa-se então que ambas as esferas estão fortemente eletrizadas. Quando o sistema alcança novamente o equilíbrio estático, podemos afirmar que as tensões nos fios:  

      a) aumentaram e as esferas se atraem;

      b) diminuíram e as esferas se repelem;

      c) aumentaram e as esferas se repelem;

      d) diminuíram e as esferas se atraem;

      e) não sofreram alterações.   

07. (UNESP) Em 1990 transcorreu o cinqüentenário da descoberta dos "chuveiros penetrantes" nosraios cósmicos, uma contribuição da física brasileira que alcançou repercussão internacional. 

(O Estado de São Paulo, 21/10/90, p. 30) 

No estudo dos raios cósmicos são observadas partículas chamadas píons. Considere um píon com carga elétrica +e se desintegrando (isto é, se dividindo) em duas outras partículas: um múon com carga elétrica +e e um neutrino. De acordo com o princípio de conservação da carga, o neutrino deverá ter carga elétrica: 

      a) +e

      b) -e

      c) +2e

      d) -2e

      e) nula   

08. (UNESP) De acordo com o modelo atômico atual, os prótons e nêutrons não são mais considerados partículas elementares. Eles seriam formados de três partículas ainda menores, os quarks. Admite-se a existência de 12 quarks na natureza, mas só dois tipos formam os prótons e nêutrons, o quark up (u), de carga elétrica positiva, igual a 2/3 do valor da carga do elétron, e o quark down (d), de carga elétrica negativa, igual a 1/3 do valor da carga do elétron. A partir dessas informações, assinale a alternativa que apresenta corretamente a composição do próton e do nêutron:  

       próton                nêutron 

      a) d, d, d                u, u, u

      b) d, d, u                u, u, d

      c) d, u, u                u, d, d

      d) u, u, u                d, d, d

      e) d, d, d                d, d, d   

09. (PUC) Os corpos eletrizados por atrito, contato e indução ficam carregados respectivamente com cargas de sinais:  

      a) iguais, iguais e iguais;

      b) iguais, iguais e contrários;

      c) contrários, contrários e iguais;

      d) contrários, iguais e iguais;

      e) contrários, iguais e contrários.   

10. (FUND. CARLOS CHAGAS) Um bastão de vidro é atritado em certo tipo de tecido. O bastão, a seguir, é encostado num eletroscópio previamente descarregado, de forma que as folhas do mesmo sofrem uma pequena deflexão. Atrita-se a seguir o bastão novamente com o mesmo tecido, aproximando-o do mesmo eletroscópio, evitando o contato entre ambos. As folhas do eletroscópio deverão:  

 a) manter-se com a mesma deflexão, independente da polaridade da carga do bastão;

 b) abrir-se mais, somente se a carga do bastão for negativa;

 c) abrir-se mais, independentemente da polaridade da carga do bastão;

 d) abrir-se mais, somente se a carga do bastão for positiva;

 e) fechar-se mais ou abrir-se mais, dependendo da polaridade da carga do bastão. 

Resolução:

01 - A	02 - E	03 - C	04 - C	05 - D
06 - C	07 - E	08 - C	09 - E	10 - C

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Exercícios Resolvidos de Força Eletrostática

Exercícios sobre força eletrostática

Questões:

01. Duas cargas puntiformes encontram-se  no vácuo a uma distância de 10cm uma da outra. As cargas valem Q₁ = 3,0 . 10^-8C e Q₂ = 3,0 . 10^-9C. Determine a intensidade da força de interação entre elas. 

02. Assimilando as duas esferas a um ponto material para efeito do cálculo da força eletrostática de interação entre elas e separando A e B de uma distância d, a força eletrostática entre elas é F. 

Fazendo o contato entre A e B e afastando-as de uma distância d, quanto vale a força eletrostática de interação entre ambas?   

03. As cargas Q e q estão separadas pela distância (2d) e se repelem com força (F). Calcule a intensidade da nova força de repulsão (F') se a distância for reduzida à metade e dobrada a carga Q.   

04. Entre duas partículas eletrizadas, no vácuo, e a uma distância d, a força de interação eletrostática tem intensidade F. Se dobrarmos as cargas das duas partículas e aumentarmos a separação entre elas para 2d, ainda no vácuo, qual a intensidade F' da nova força de interação eletrostática?    

 

Testes: 

05. (CESGRANRIO) A lei de Coulomb afirma que a força de intensidade elétrica de partículas carregadas é proporcional:

      I.   às cargas das partículas;

      II.  às massas das partículas;

      III. ao quadrado da distância entre as partículas;

      IV. à distância entre as partículas. 

      Das afirmações acima:  

      a) somente I é correta;

      b) somente I e III são corretas;

      c) somente II e III são corretas;

      d) somente II é correta;

      e) somente I e IV são corretas.   

06. (UNIP) Considere os esquemas que se seguem onde A e B representam prótons e C e D representam elétrons. O meio onde estão A, B, C e D é vácuo em todos os esquemas e a distância entre as partículas em questão é sempre a mesma d. 

A respeito dos três esquemas, analise as proposições que se seguem: 

I. Em todos os esquemas a força eletrostática sobre cada partícula (próton ou elétron) tem a mesma intensidade.

II.  Em cada  um dos esquemas a força sobre uma partícula tem sentido sempre oposto ao da força sobre a outra partícula.

III. Em cada um dos esquemas as forças trocadas pelas partículas obedecem ao princípio da ação e reação.

IV. Em todos os esquemas as forças entre as partículas são sempre de atração.  

      Responda mediante o código:  

      a) apenas as frases I, II e III estão corretas;

      b) apenas as frases I e III estão corretas;

      c) apenas as frases II e IV estão corretas;

      d) todas são corretas;

      e) todas são erradas.    

07. (UF JUIZ DE FORA) Duas esferas igualmente carregadas, no vácuo, repelem-se mutuamente quando separadas a uma certa distância. Triplicando a distância entre as esferas, a força de repulsão entre elas torna-se:  

      a) 3 vezes menor

      b) 6 vezes menor

      c) 9 vezes menor

      d) 12 vezes menor

      e) 9 vezes maior    

08. (MACKENZIE) Duas cargas elétricas puntiformes idênticas Q₁ e Q₂, cada uma com 1,0 . 10^-7C, encontram-se fixas sobre um plano horizontal, conforme a figura abaixo.  

Uma terceira  carga q, de massa 10g, encontra-se em equilíbrio no ponto P, formando assim um triângulo isósceles vertical. Sabendo que as únicas forças que agem em q são de interação eletrostática com Q₁ e Q₂ e seu próprio peso, o valor desta terceira carga é: 

      a) 1,0 . 10^-7C

      b) 2,0 . 10^-7C

      c) 1,0 . 10^-6C

      d) 2,0 . 10^-6C

      e) 1,0 . 10^-5C   

09. (MED. - USP) Três objetos puntiformes com cargas elétricas iguais estão localizados como mostra a figura abaixo.  

A intensidade da força elétrica exercida por R sobre Q é de 8 . 10^-5N. Qual a intensidade da força elétrica exercida por P sobre Q? 

      a) 2,0 . 10^-5N

      b) 4,0 . 10^-5N

      c) 8,0 . 10^-5N

      d) 16 . 10^-5N

      e) 64 . 10^-5N   

10. (FUVEST) Três objetos com cargas elétricas estão alinhados como mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma força igual a 3,0 . 10^-6N. 

A força resultante  dos efeitos de A e C sobre B tem intensidade de: 

      a) 2,0 . 10^-6N

      b) 6,0 . 10^-6N

      c) 12 . 10^-6N

      d) 24 . 10^-6N

      e) 30 . 10^-6N 

Resolução:

      01 - F = 8,1 . 10^-5N 

      02 - F' = F/3

      03 - F' = 8 . F

      04 - F' = F 

05 - A		06 - A
07 - C		08 - C	09 - A	10 - D

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Exercícios Resolvidos de Potencial Elétrico

Exercícios sobre potencial elétrico

Questão aberta:

01.  Num campo elétrico foram medidos os potenciais em dois pontos A e B e encontrou-se V_A = 12V e V_B= 5,0V.

a) Qual o trabalho realizado por esse campo quando se transporta uma carga puntiforme de 18uC de A para B?

b) Sabe-se que nesse transporte não houve variação de energia cinética da partícula. Determine o trabalho do operador.

Testes:

02. (SÃO LEOPOLDO-RS) Num escritório são instalados 10 lâmpadas de 100W, que funcionarão, em média, 5 horas por dia. Ao final do mês, à razão de R$ 0,12 por kWh, o valor da conta será:  

a) R$ 28,00

b) R$ 25,00

c) R$ 18,00

d) R$ 8,00

e) n.d.a.    

03. (FUVEST) Um chuveiro elétrico, ligado em média uma hora por dia, gasta R$ 10,80 de energia elétrica por mês. Se a tarifa cobrada é de R$ 0,12 por quilowatt-hora, então a potencia desse aparelho elétrico é:  

a) 90W

b) 360W

c) 2.700W

d) 3.000W

e) 10.800W    

04. (UEPR) Um gerador funcionará em regime de potência útil máxima, quando sua resistência interna for igual: 

a) à resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
b) à metade da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
c) ao dobro da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
d) ao quádruplo da resistência equivalente do circuito que ele alimenta;
e) à quarta parte da resistência equivalente do circuito que ele alimenta.      

05. (FATEC - SP) Um chuveiro elétrico tem um seletor que lhe permite fornecer duas potências distintas: na posição "verão" o chuveiro fornece 2700W, na posição "inverno" fornece 4800W. José, o dono deste chuveiro, usa-o diariamente na posição "inverno", durante 20 minutos. Surpreso com o alto valor de sua conta de luz, José resolve usar o chuveiro com o seletor sempre na posição "verão", pelos mesmos 20 minutos diários. Supondo-se que o preço do quilowatt-hora seja de R$ 0,20, isto representará uma economia diária de:   

      a) 0,14

      b) 0,20

      c) 1,40

      d) 2,00

      e) 20,00   

06. (UE - MARINGÁ) Uma lâmpada tem indicado 60W - 120V. Sendo percorrida por uma corrente de intensidade 500mA, pode-se afirmar que:   

      a) seu brilho será menor que o normal;

      b) seu brilho será maior que o normal;

      c) seu brilho será normal;

      d) não suportará o excesso de corrente;

      e) não há dados suficientes para fazer qualquer afirmação.   

07. (FUVEST) Um fogão elétrico, contendo três resistências iguais associadas em paralelo, ferve uma certa quantidade de água em 5 minutos. Qual o tempo que levaria, se as resistências fossem associadas em série?   

      a) 3 min

      b) 5 min

      c) 15 min

      d) 30 min

      e) 45 min 

08. Um resistor utilizado para aquecer água é composto por um fio enrolado em um núcleo de cerâmica. Esse resistor é utilizado para aquecer uma certa massa de água de 20°C até 80°C, em 2 minutos. Deseja-se aquecer a mesma quantidade de água de 20°C até 80°C em um minuto, sem alterar a fonte de tensão à qual o resistor está ligado. Para isto devemos trocar o resistor por outro, de mesmo material:   

      a) com a mesma espessura e um quarto do comprimento;

      b) com a mesma espessura e metade do comprimento;

      c) com a mesma espessura e o dobro do comprimento;

      d) com o mesmo comprimento e metade da espessura;

      e) com o mesmo comprimento e o dobro da espessura.    

09. (EPUSP) Um motor, atravessado por corrente i = 10A, transforma a potência elétrica P = 80W em potência mecânica. A força contra-eletromotriz do motor:   

      a) depende da resistência interna do motor;

      b) é 8,0V;

      c) depende do rendimento do motor;

      d) depende da rotação do motor;

      e) n.d.a   

  

10. (PUC - RS) Uma carga de 2,0 . 10^-7C encontra-se isolada, no vácuo, distante 6,0cm de um ponto P.Dado: K₀ = 9,0 . 10⁹ unidades SI Qual a proposição correta?

      a) O vetor campo elétrico no ponto P está voltado para a carga.

      b) O campo elétrico no ponto P é nulo porque não há nenhuma carga elétrica em P.

      c) O potencial elétrico no ponto P é positivo e vale 3,0 . 10⁴V.

      d) O potencial elétrico no ponto P é negativo e vale -5,0 . 10⁴V. 

      e) Em P são nulos o campo elétrico e o potencial, pois aí não existe carga elétrica.   

11. (UNISA) No campo elétrico criado no vácuo, por uma carga Q puntiforme de 4,0 . 10^-3C, é colocada uma carga q também puntiforme de 3,0 . 10^-3C a 20cm de carga Q. A energia potencial adquirida pela carga q é: 

      a) 6,0 . 10^-3 joules

      b) 8,0 . 10^-2 joules

      c) 6,3 joules

      d) 5,4 . 10⁵ joules

      e) n.d.a. 

12. (UNICAMP) Uma carga de -2,0 . 10^-9C está na origem de um eixo X. A diferença de potencial entre x₁ = 1,0m e x₂ = 2,0m (em V) é: 

      a) +3

      b) -3

      c) -18

      d) +18

      e) -9  

13. (FCM SANTA CASA) Considere que um próton e um elétron, à distância infinita um do outro, têm energia potencial elétrica nula. Suponha que a carga do próton seja de +2 . 10^-19 coulomb e a do elétron -2 . 10^-19 coulomb. Adote K₀ = 1 . 10¹⁰ unid. SI Nesse caso, colocados à distância de 0,5 . 10^-10m um do outro, a energia potencial elétrica do par próton-elétron é a mais corretamente expressa, em joules, por:   

      a) -8,0 . 10^-18

      b) 8,0 . 10^-18

      c) 8,0 . 10^-28

      d) -8,0 . 10^-28

      e) 4,0 . 10^-9  

14. (FCM SANTA CASA) Quando se aproximam duas partículas que se repelem, a energia potencial das duas partículas:  

      a) aumenta

      b) diminui

      c) fica constante

      d) diminui e, em seguida, aumenta;

      e) aumenta e, em seguida, diminui.    

15. (FM VASSOURAS - MG) Três vértices não consecutivos de um hexágono regular são ocupados por cargas elétricas pontuais. Duas destas cargas têm o mesmo valor q e a terceira vale Q.  

Sendo nulo o potencial elétrico no vértice A não ocupado por carga, é correto afirmar que:  

      a) Q = -q

      b) Q = -2q

      c) Q = -3q

      d) Q = -4q

      e) Q = -6q   

16. O trabalho desenvolvido pela força elétrica ao se transportar uma carga puntiforme q entre dois pontos de um campo elétrico gerado por uma carga puntiforme Q, afastada de qualquer outra:  

      a) depende da trajetória seguida entre os dois pontos;

      b) independe da trajetória seguida entre os dois pontos;

      c) será sempre positivo;

      d) será sempre nulo;

      e) independe da posição dos dois pontos em relação à carga Q.   

17. (SANTA CASA) A carga elétrica de um elétron vale 1,6 x 10^-19C. Um elétron-volt é igual a:  

      a) 1,6 x 10^-19 joules

      b) 1,6 x 10^-19 volts

      c) 1,6 x 10^-19 newtons/coulomb

      d) 6,25 x 10¹⁸ joules

      e) 6,25 x 10¹⁸ volts   

18. (TRIÂNGULO MINEIRO) Uma carga elétrica igual a 20nC é deslocada do ponto cujo potencial é 70V, para outro cujo potencial é de 30V. Nessas condições, o trabalho realizado pela força elétrica do campo foi igual a:  

      a) 800nJ

      b) 600nJ

      c) 350nJ

      d) 200nJ

      e) 120nJ  

19. (MED-ABC) A bateria figurada abaixo tem resistência desprezível. A potência fornecida pela bateria vale:

      a) 8W      b) 6W      c) 128W      d) 18W      e) 12

20. (FAAP) A potência dissipada na resistência interna do gerador é 15W. Calcule o valor da resistência elétrica R no circuito abaixo:

      a) 18W      b) 180W      c) 1,8W      d) 0,018W      e) 0,18W

Resolução:

01 - a) 1,3 . 10^-5J 

      b) -1,3 . 10^-5J

02 - C	03 - D	04 - A	05 - A	06 - C	07 - E	08 - B
09 - B	10 - D	11 - E	12 - A	13 -  A	14 - A	15 - D
16 - B	17 - A	18 - A	19 - E	20 - E

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