P1 - Fundamentos de Eletromagnetismo 2022 1

Versão 000 Versão 000 somente para conferência FIS096: Primeira Prova (1a) (1b) (1c) (2a) (2b) (3a) (3b) (3c) (3d) Nota Marque suas respostas no quadro acima e a última resposta literal a caneta. Documente seu raciocínio. Resolva os problemas de forma literal e somente no resultado final calcule os valores numéricos. Entregue as folhas dos calculos. Assim, é possível analisar os raciocínios e não somente os resultados. É permitido o uso de calculadora. 1 Uma barra não condutora de comprimento L = 50,0 cm tem uma carga q = 4,00 [C uniformemente distribuída. (a) Qual é a densidade linear de cargas na barra? (b) Determine o campo elétrico produzido no ponto P, situado no eixo z a uma distância z = 120 cm. (c) Determine o campo elétrico produzido no ponto P, situado no eixo z a uma distância z = 50,0 cm. (a) (b) (c) (2 pontos) (A) −3,71 x 10−6 C/m (B) −8,00 x 10−6 C/m (C) −9,67 x 10−6 C/m (D) −1,33 x 10−5 C/m (E) −2,40 x 10−5 C/m (F) −4,27 x 10−6 C/m (G) −3,65 x 10−6 C/m (H) −1,65 x 10−5 C/m (I) −1,87 x 10−5 C/m (J) −2,31 x 10−5 C/m (K) −2,43 x 10−5 C/m (L) −1,78 x 10−5 C/m (M) −9,24 x 10−7 C/m (N) −3,90 x 10−6 C/m (O) −6,90 x 10−6 C/m (2 pontos) (A) −4,57 x 10−5 V/m (B) −8,00 x 10−5 V/m (C) −7,67 x 10−5 V/m (D) −2,43 x 10−4 V/m (E) −1,22 x 10−5 V/m (F) −9,76 x 10−5 V/m (G) −3,65 x 10−5 V/m (H) −6,44 x 10−5 V/m (I) −4,65 x 10−5 V/m (J) −7,37 x 10−5 V/m (K) −1,66 x 10−5 V/m (L) −3,19 x 10−5 V/m (M) −3,34 x 10−5 V/m (N) −5,60 x 10−5 V/m (O) −6,90 x 10−5 V/m (2 pontos) (A) −1,44 x 10−5 V/m (B) −3,31 x 10−5 V/m (C) −2,89 x 10−5 V/m (D) −1,28 x 10−5 V/m (E) −5,97 x 10−5 V/m (F) −9,76 x 10−5 V/m (G) −2,63 x 10−5 V/m (H) −3,37 x 10−5 V/m (I) −9,76 x 10−5 V/m (J) −3,71 x 10−5 V/m (K) −5,68 x 10−5 V/m (L) −1,97 10−5 V/m (M) −9,24 x 10−7 V/m (N) −1,71 x 10−5 V/m (O) −2,85 x 10−5 V/m 2 Um cilindro não condutor, muito longo de comprimento L = 40,0 m e raio R1 = 10,0 cm, carregado com uma carga total q1 = 2,00 x 10−9 C distribuída uniformemente é envolvido coaxialmente por uma casca cilíndrica condutora (também de comprimento L) de raio R2 = 20,0 cm, com carga total q2 = −2q1. Seja r a distância a partir do eixo dos cilindros. Despreze os efeitos de borda e considere q = 2,00 x 10−9 C. (a) Encontre o campo elétrico dentro do cilindro isolante para r = 5,00 cm. (b) Encontre o potencial elétrico em um ponto r = 25,0 cm fora da casca. Considere r ≪ L e que o potencial na superfície do cilindro de raio R2 e V(R2) = 0,000 V. (a) (b) (4 pontos) (A) 7,82 x 104 V/m (B) 1,85 x 105 V/m (C) 1,97 x 105 V/m (D) 1,20 x 105 V/m (E) 4,59 x 104 V/m (F) 5,72 x 105 V/m (G) 1,61 x 105 V/m (H) 2,48 x 105 V/m (I) 5,81 x 105 V/m (J) 4,25 x 105 V/m (K) 33,3 x 105 V/m (L) 5,15 x 105 V/m (M) 1,15 x 105 V/m (N) 5,45 x 105 V/m (O) 1,45 x 106 V/m