Lista de Exercícios Resolvidos Física III Campo Elétrico e Força Elétrica

Física III Lista de Exercícios Cap 22 Recomendação comece resolvendo os exercícios das partes iniciais do livro texto 01 Três cargas cada uma de 3 nC estão nos vértices de um quadrado de lado igual a 5 cm Duas delas em vértices opostos são positivas e a terceira é negativa Calcular a resultante das forças que estas cargas exercem sobre uma quarta de q 3 nC colocada no vértice desocupado 02 Cinco cargas iguais Q estão dispostas igualmente espaçadas sobre uma semicircunferência de raio R como mostra a figura abaixo Calcular a força sobre uma carga q localizada no centro do arco de círculo 03 A massa de uma pequenina gota de óleo é 4x1014 kg e a carga elétrica da gota é 48x1019 C Uma força elétrica vertical para cima equilibra a força da gravidade vertical para baixo de modo que a gota fica estacionária Qual a direção e o módulo do campo elétrico necessário Esta é a experiência realizada por Millikan para verificar a quantização da carga elétrica 04 Duas cargas positivas e iguais q estão sobre o eixo dos y uma em ya e a outra em ya a Calcule o campo elétrico sobre o eixo dos x b Quanto vale E para x muito menor do que a vizinhanças da origem c Quanto vale E para x muito maior do que a Este resultado era esperado 05 Um elétron com energia cinética de 2x1016 J está se deslocando para a direita sobre o eixo de um tubo de raios catódicos v figura Na região entre as placas defletoras há um campo elétrico E 2x104 NCj No restante do tubo o campo é zero a A que distância do eixo do tubo o elétron estará ao chegar ao final do campo entre as placas b Que ângulo a trajetória do elétron então faz com o eixo do tubo c A que distância do eixo o elétron atinge a tela fluorescente 06 Uma carga Q está localizada em x0 e outra 4Q em x120 cm A força sobre uma carga de 2 μC é nula se ela estiver em x40 cm e é 1264 N em x80 cm Determinar a carga Q 07 Duas pequenas esferas de massa m estão penduradas em fios de comprimento L v figura Quando cada esfera tem carga elétrica q cada fio faz um ângulo θ com a vertical Calcular a carga q em função de L θ e m Este é o eletroscópio mostrado em sala de aula 08 A figura abaixo mostra o esquema de um pequeno halter constituído por duas massas idênticas m ligadas a uma haste delgada massa desprezível que pode girar em torno do respectivo centro As massas têm cargas q e q e o sistema está localizado num campo elétrico E Mostrar que para pequenos valores de ângulo θ entre o eixo do dipolo e o campo o sistema efetua um movimento harmônico simples Determinar o período do movimento Este problema pode ser usado para calcular a frequência de oscilação de moléculas em campos elétricos 09 Uma massa puntiforme m com carga q movese verticalmente sem atrito no interior de um cilindro v figura No fundo do cilindro está uma outra massa puntiforme de carga Q com o mesmo sinal que q a Mostrar que a massa m fica em equilíbrio na altura y0kqQmg12 b Mostrar que se a massa m for ligeiramente deslocada da posição de equilíbrio e solta efetuará um movimento harmônico simples Calcule a frequência desse movimento 10 Um elétron percorre uma órbita circular em torno de um próton estacionário A energia cinética do elétron é 218x1018 J a Qual a velocidade do elétron b Qual o raio da órbita do elétron