Lista de Exercícios Resolvidos sobre Campo Elétrico e Força Elétrica - Física

Questão 01 Campo elétrico é uma grandeza física vetorial que mede o módulo da força elétrica exercida sobre cada unidade de carga elétrica colocada em uma região do espaço sobre a influência de uma carga geradora de campo elétrico A partir da razão entre a força elétrica e carga de prova é possível calcular a intensidade do campo elétrico Uma partícula puntiforme de carga elétrica igual a 20106 C é deixada em uma região de campo elétrico igual a 100 Vm Calcule o módulo da força elétrica produzida sobre essa carga CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 50 105 N 20 104 N 200106 N 2104 N 100106 N Questão 02 Adaptada UFSMRS Uma partícula com carga q 2107 C se desloca do ponto A ao ponto B que se localizam numa região em que existe um campo elétrico A diferença de potencial VA VB entre os dois pontos considerados vale em V Durante esse deslocamento a força elétrica realiza um trabalho igual a 4103 J sobre a partícula conforme mostra a figura a seguir É correto afirmar que diferença de potencial em Volts entre os dois pontos considerados vale CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 8 x 1010 8 x 1010 2 x 104 05 x 104 2 x 104 Questão 03 UNEBBA Um resistor ôhmico quando submetido a uma ddp de 40 V é atravessado por uma corrente elétrica de intensidade 20 A Quando a corrente que o atravessa for igual a 4 A a ddp diferença de potencial ou tensão em volts nos seus terminais será CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 20 16 8 e30 12 Questão 04 Charles Augustin de Coulomb 17361806 foi um físico francês responsável pela determinação da lei que descreve a força de interação entre cargas elétricas Para tanto Charles Coulomb fez uso de uma balança de torção similar à balança que fora usada por Henry Cavendish para a determinação da constante da gravitação universal Em 1875 Coulomb conseguiu determinar o valor das forças de atração e repulsão eletrostática entre duas esferas eletrizadas Coulomb constatou que a intensidade da força elétrica CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO independente do meio material onde encontramse os corpos eletrizados é inversamente proporcional ao produto das cargas elétricas dos corpos é diretamente proporcional ao quadrado da distância que as separa é inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa será zero no vácuo já que não há meio material para a existência de contato direto Questão 05 UNIFESPSPAdaptada A lei de Coulomb diz a intensidade da força elétrica entre duas partículas eletrizadas é diretamente proporcional ao produto das cargas elétricas e inversamente proporcional ao quadrado da distância que as separa A expressão matemática que formaliza o enunciado da lei de Coulomb é mostrada é Onde K0 é a constante eletrostática do vácuo Seu valor com as unidades de medida do Sistema Internacional SI é de Duas partículas de cargas elétricas Q 40 1016 C e q 60 1016 C estão separadas no vácuo por uma distância de 30109 m Sendo k 90109 é correto afirmar que a intensidade da força de interação entre elas em newtons é de CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 12 105 30 103 20 104 24 104 18 104 Questão 06 Uma partícula de carga q 25108 C e massa m 50104 kg colocada num determinado ponto P de uma região onde existe um campo elétrico adquire aceleração de 30103 ms2 devida exclusivamente a esse campo Qual é o módulo do vetor campo elétrico E nesse ponto Considere ko 90109 Nm2 C2 CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 10107N C 15107N C 9107N C 35107N C 6107N C Questão 07 Um estudante atrita um pente de plástico em seu cabelo e aproximao de um filete de água que imediatamente se encurva na direção do pente Marque a alternativa que explica de forma correta o motivo pelo qual isso ocorre CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO Após o atrito o pente adquire a mesma carga elétrica da água por isso o filete é atraído As cargas elétricas em excesso no pente atraem as cargas de mesmo sinal da água fazendo com que o filete sofra deflexão As cargas elétricas em excesso no pente atraem as cargas de sinal oposto da água fazendo com que o filete sofra deflexão Todas as alternativas estão incorretas O fenômeno é possível porque a água é um condutor universal Questão 08 Uma carga elétrica de pequenas dimensões e com intensidade de 4106 C é transportada de um ponto A para um ponto B de um campo elétrico O trabalho realizado pela força elétrica que age sobre a carga tem intensidade de 3104 J O potencial elétrico do ponto A considerando o ponto B como ponto de referência será de CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 13 V 12V 0V 75V 133V Questão 09 Muitos smartphones e tablets não precisam mais de teclas uma vez que todos os comandos podem ser dados ao se pressionar a própria tela Inicialmente essa tecnologia foi proporcionada por meio das telas resistivas formadas basicamente por duas camadas de material condutor transparente que não se encostam até que alguém as pressione modificando a resistência total do circuito de acordo com o ponto onde ocorre o toque A imagem é uma simplificação do circuito formado pelas placas em que A e B representam pontos onde o circuito pode ser fechado por meio do toque Qual é a resistência equivalente no circuito provocada por um toque que fecha o circuito no ponto A CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 60 kΩ 40 kΩ 67 kΩ 120 kΩ 13 kΩ Questão 10 Considere as seguintes afirmativas sobre o campo de uma carga puntiforme I As superfícies equipotenciais são esféricas II As linhas de força são perpendiculares às superfícies equipotenciais III A intensidade do vetor campo elétrico varia inversamente com a distância do ponto à carga São corretas CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO I e III I e II todas II e III nenhuma Questão 11 PUC Três resistores idênticos de R 30Ω estão ligados em paralelo com uma bateria de 12V Podese afirmar que a resistência equivalente do circuito é de CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO Req 40Ωe a corrente é 03 A Req 10Ωe a corrente é 12 A Req 30Ωe a corrente é 04 A Req 60Ωe a corrente é 02 A Req 20Ωe a corrente é 06 A Questão 12 Um circuito misto é aquele que dispõe de componentes eletrônicos conectados tanto em paralelo quanto em série associados a uma só fonte de tensão O circuito misto possui alguns pontos de consumo ligados em série e outros em paralelo ou seja apresenta seus elementos ligados uns em série e outros em paralelo Qual é a resistência equivalente em Ohm da associação a seguir CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 90 62 100 84 80 Questão 13 Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de aproximadamente 600000 coulombs Em tempestades raios de cargas positivas embora raros podem atingir a superfície terrestre A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300000 A Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300000 A e com duração de 05 s CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 14 12 13 120 110 Questão 14 Uma fonte de tensão cuja força eletromotriz é de 15 V tem resistência interna de 5 â A fonte está ligada em série com uma lâmpada incandescente e com um resistor Medidas são realizadas e constatase que a corrente elétrica que atravessa o resistor é de 020 A e que a diferença de potencial na lâmpada é de 4 V Nessa circunstância as resistências elétricas da lâmpada e do resistor valem respectivamente CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 20 â e 55 â 08 â e 50 â 20 â e 50 â 20 â e 70 â 08 â e 55 â Questão 15 Uma espira de raio igual a 5 cm é percorrida por uma corrente elétrica de 15 A Determine a intensidade do campo magnético produzido por essa espira Dados μ0 4π107 TmA use π 3 CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 15106 T 13105 T 20104 T 18108 T 18105 T Questão 16 Toda carga elétrica apresenta seu próprio campo elétrico No entanto para que surja a força elétrica é necessário que o campo elétrico de pelo menos duas cargas interajam A resultante vetorial dos campos elétricos de cada uma das cargas dita nesse caso para qual direção e sentido surgirá a força sobre as cargas Em posições nas quais o campo elétrico resultante é nulo por exemplo não é possível que haja força elétrica A intensidade do vetor campo elétrico num ponto P é 6105 NC Uma carga puntiforme q 3106 C colocada em P ficará sujeita a uma força elétrica cuja intensidade CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO para o cálculo necessita da constante do meio em que a carga se encontra para o cálculo necessidade da distância Vale 21011N Vale 18 N Vale 2N Questão 17 Toda carga elétrica produz um campo elétrico que se permeia pelo espaço sendo capaz de produzir forças de atração ou repulsão sobre outras cargas elétricas A interação entre cargas portanto dá origem a uma energia potencial que pode ser transformada em energia cinética no caso em que uma dessas cargas seja móvel por exemplo A expressão matemática para a energia potencial elétrica EP é dada pela expressão a seguir e ilustrada na imagem abaixo Leia as afirmações a seguir a respeito da energia potencial elétrica A energia potencial elétrica é diretamente proporcional ao produto das cargas elétricas A energia potencial elétrica é inversamente proporcional ao quadrado da distância entre as cargas A determinação da energia independe do caminho seguido pela carga É verdadeiro o que se afirma em CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO I II e III I I e III II II e III Voltar Próxima Questão 18 UFPel Adaptada Todos os corpos são constituídos por átomos e estes são formados por partículas menores denominadas elétrons prótons e nêutrons Prótons e elétrons possuem carga elétrica de mesma intensidade valor mas de sinais contrários em que o próton é a carga positiva e o elétron a carga negativa No átomo em seu estado natural não existe uma predominância de carga elétrica por que o número de prótons é igual ao número de elétrons o que o torna neutro No entanto quando ele perde ou ganha elétrons dizemos que está eletrizado Em relação à eletrização de um corpo analise as afirmativas a seguir I Se um corpo neutro perder elétrons ele fica eletrizado positivamente II Atritandose um bastão de vidro com uma flanela ambos inicialmente neutros eles se eletrizam com cargas iguais III O fenômeno da indução eletrostática consiste na separação de cargas no induzido pela presença do indutor eletrizado IV Aproximandose um condutor eletrizado negativamente de outro neutro sem tocálo este permanece com carga total nula sendo no entanto atraído pelo eletrizado V Um corpo carregado pode repelir um corpo neutro Estão corretas CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO apenas II e IV apenas II III e V apenas I IV e V apenas I III e IV apenas I II e IV Questão 19 Uma carga QA 160 μC está fixa num ponto A da figura abaixo Sabendo que o campo elétrico produzido por esta carga é E k0Q d2 onde k0 9109 unidade do SI As intensidades dos vetores campo elétrico nos pontos P1 e P2 serão respectivamente CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO 36106 NC e 36106 NC 45106 NC e 72106 NC 9106 NC e 36106 NC 9106 NC e 18106 NC 18106 NC e 72106 NC Questão 20 Precipitador eletrostático é um equipamento que pode ser utilizado para remoção de pequenas partículas presentes nos gases de exaustão em chaminés industriais O princípio básico de funcionamento do equipamento é a ionização dessas partículas seguida de remoção pelo uso de um campo elétrico na região de passagem delas Suponha que uma delas tenha massa m adquira uma carga de valor q e fique submetida a um campo elétrico de módulo E A força elétrica sobre essa partícula é dada por CLIQUE NA SUA RESPOSTA ABAIXO mEqb qE mqE qE mvbq Req1 302050 12Ω 12 50 62Ω 1 Q 2106 C E 100 Vm 100 NC Fel E q Fel 1022106 2104 N Ui 502 1V 4 R2 02 R1 20Ω 15 2054R 02 R 50Ω 20Ω e 50Ω B μ0i2R B 4π1071501 18107 T 18105 T 01 F Eq F 6105 3106 18101 N 18 N 1 III Corretas I e III 1 III IV Corretas 1 III e IV P E9109 160106 72105 NC P E 9109 160106 36105 NC 20102 40102 09107 NC 3610 36105 NC 36105 NC 9109 NC e 36105 NC Fel qE qE