Avaliação 2 de Física Geral III - Prova de Física com Problemas sobre Campos Elétricos e Magnéticos

FCAUNICAMP Avaliação2 de Física Geral III prof Marcelo Maialle 25112014 NOMERA Prova 90 pontos Lista10 ponto 1 1a Uma partícula com carga igual a 42 nC está num campo elétrico uniforme E orientado da direita para a esquerda Ela é liberada do repouso e se desloca para a esquerda depois de se deslocar 60 m verificase que sua energia cinética é igual a Ec 15 x 106 J Responda justificando quando necessário i Qual o trabalho realizado pela força elétrica ii Qual é o potencial no ponto inicial em relação ao ponto final iii Qual o módulo de E 1b Uma diferença de potencial de 475 kV é estabelecida entre as placas de um capacitor de placas planas no ar i Sabendose que o ar se torna um condutor elétrico quando o campo elétrico é superior a E 30 106 Vm qual deve ser a distância mínima entre as placas ii Quando a distância entre as placas assume o valor mínimo do item i qual a densidade superficial de cargas nas placas 2 Considere um disco circular de raio a uniformemente carregado com densidade superficial de carga a Calcule o potencial elétrico ao longo do eixo de disco isto é no ponto P1 da figura Dica integre as contribuições de anéis de espessura ds b Determine o campo elétrico ao longo do eixo y 3A equação de Laplace para o potencial elétrico segue da equação de Poisson em lugares onde não há carga Considere duas funções candidatas a serem o potencial elétrico no espaço bidimensional onde não haja carga elétrica e a Esboce os gráficos 3D destas funções b Verifique se elas satisfazem a condição eq Laplace para serem potenciais onde não há carga c Pelos resultados de a e b diga se tais funções podem ser um potencial elétrico onde não há carga d Se podem ser potenciais calcule o campo elétrico nos pontos e desenhe os vetores setas campo elétrico nestes pontos do plano xy 4 Uma espira de fio condutor em forma de anel de raio R está sobre o plano xy com o seu centro na origem No anel circula uma corrente no sentido antihorário Um campo magnético uniforme externo na direção Ox envolve a espira a A força num pequeno segmento do fio de comprimento pode ser calculada por onde vemos pela figura que Calcule esta força e integre sobre todo o anel para obter a força total b Similarmente calcule o torque total sobre a espira primeiramente calculando o torque no segmento de fio isto é e posteriormente integrando sobre todo o anel c Mostre que o item b nos leva a onde o momento magnético da espira é sendo a área do anel Talvez você precise