Exercício Usp - Eletrostática

Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br grupoexatas.wordpress.com.br Eletrostática Exercícios Objetivos 1. (2000) Duas esferas metálicas A e B estão próximas uma da outra. A esfera A está ligada à Terra, cujo potencial é nulo, por um fio condutor. A esfera B está isolada e carregada com carga +Q. Considere as seguintes afirmações: I O potencial da esfera A é nulo II A carga total da esfera A é nula III A força elétrica total sobre a esfera A é nula Está correto apenas o que se afirma em a) I b) I e II c) I e III d) II e III e) II e I 2. (2001) Duas pequenas esferas, com cargas elétricas iguais, ligadas por uma barra isolante, são inicialmente colocadas como descrito na situação I. Em seguida, aproxima-se uma das esferas de P, reduzindo-se à metade essa distância até esse ponto, ao mesmo tempo em que se duplica a distância entre a outra esfera e P, como na situação II. O campo elétrico em P, no plano que contém o centro das duas esferas, possui, nas duas situações indicadas, a) mesma direção e intensidade. b) direções diferentes e mesma intensidade. c) Mesma direção e maior intensidade em I. d) direções diferentes e maior intensidade em I. e) direções diferentes e maior intensidade em II. 3. (2002) Três esferas metálicas iguais, A, B e C, estão apoiadas em suportes isolantes, tendo a esfera A carga elétrica negativa. Próximas a ela, as esferas B e C estão em contato entre si, sendo que C está ligada à terra por um fio condutor, como na figura. A partir dessa configuração, o fio é retirado e, em seguida, a esfera A é levada para muito longe. Finalmente, as esferas B e C são afastadas uma da outra. Após esses procedimentos, as cargas das três esferas satisfazem as relações a) QA < 0, QB > 0, e QC > 0 b) QA < 0, QB = 0, e QC = 0 c) QA = 0, QB > 0, e QC < 0 d) QA > 0, QB < 0, e QC = 0 e) QA > 0, QB < 0, e QC > 0 4. (2004) Pequenas esferas, carregadas com cargas elétricas negativas de mesmo módulo Q, estão dispostas sobre um anel isolante e circular, como indicado na figura I. Nessa configuração, a intensidade da força elétrica que age sobre uma carga de prova negativa, colocada no centro do anel (ponto P), é F1. Se forem acrescentadas sobre o anel três outras cargas de mesmo módulo Q, mas positivas, como na figura II, intensidade da força elétrica no ponto P passará a ser a) zero b) (1/2) F1 c) (3/4) F1 d) F1 e) 2F1 5. (2005) Três grandes placas P1, P2 e P3, com, respectivamente, cargas +Q, -Q e +2Q, geram campos elétricos uniformes em certas regiões do espaço. As figuras abaixo mostram, cada uma, intensidade, direção e sentido dos campos criados pelas respectivas placas P1, P2 e P3, quando vistas de perfil. Colocando-se as placas próximas, separadas pela distância D indicada, o campo elétrico resultante, gerado pelas três placas em conjunto, é representado por Professor: Leonardo Carvalho FUVEST contato: spcexatas@gmail.com Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br grupoexatas.wordpress.com.br Eletrostática Nota: onde não há indicação, o campo elétrico é nulo www.grupoexatas.com.br grupoexatas.wordpress.com Eletrostática 6. (2006) Um pequeno objeto, com carga elétrica positiva, é largado da parte superior de um plano inclinado, no ponto A, e desliza, sem ser desviado, até atingir o ponto P. Sobre o plano, estão fixadas 4 pequenos discos com cargas elétricas de mesmo módulo. As figuras representam os discos e os sinais das cargas, vendo-se o plano de cima. Das configurações abaixo, a única compatível com a trajetória retilínea do objeto é 7. (2007) Duas barras isolantes, A e B, iguais, colocadas sobre uma mesa, têm em suas extremidades, esferas com cargas elétricas de módulos iguais e sinais opostos. A barra A é fixa, mas a barra B pode girar livremente em torno de seu centro O, que permanece fixo. Nas situações I e II, a barra B foi colocada em equilíbrio, em opções opostas. Para cada uma dessas duas situações, o equilíbrio da barra B pode ser considerado como sendo, respectivamente 8. (2008) Três esferas metálicas, M1, M2 e M3, de mesmo diâmetro e montadas em suportes isolantes, estão bem afastadas entre si e longe de outros objetos. Inicialmente M1 e M3 têm cargas iguais, com valor Q, e M2 está descarregada. São realizadas duas operações, na sequência indicada: I. A esfera M1 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar à sua posição inicial. II. A esfera M3 é aproximada de M2 até que ambas fiquem em contato elétrico. A seguir, M1 é afastada até retornar à sua posição inicial. Após essas duas operações, as cargas nas esferas serão cerca de Professor: Leonardo Carvalho FUVEST contato: spcexatas@gmail.com Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br grupoexatas.wordpress.com.br Eletrostática 9. (2009) Uma barra isolante possui quatro encaixes, nos quais são colocadas cargas elétricas de mesmo módulo, sendo as positivas nos encaixes claros e as negativas nos encaixes escuros. A uma certa distância da barra, a direção do campo elétrico está indicada na figura à esquerda. Uma armação foi construída com quatro dessas barras, formando um quadrado, como representado à direita. Se uma carga positiva for colocada no centro P da armação, a força elétrica que agirá sobre a carga terá sua direção e sentido indicados por 10. (2011) A lei de conservação da carga elétrica pode ser enunciada como segue: a) A soma algébrica dos valores das cargas positivas e negativas em um sistema isolado é constante. b) Um objeto eletrizado positivamente ganha elétrons ao ser alterado. c) A carga elétrica de um corpo eletrizado é igual a um número inteiro multiplicado pela carga do elétron. d) O número de átomos existentes no universo é constante. e) As cargas elétricas do próton e do elétron são, em módulo, iguais. 11. (2015) Em uma aula de laboratório de Física, para estudar propriedades de cargas elétricas, foi realizado um experimento em que pequenas esferas eletrizadas são injetadas na parte superior de uma câmara, em vácuo, onde há um campo elétrico uniforme na mesma direção e sentido da aceleração local da gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de módulo igual a 2 × 10³ N/m2, uma das esferas, de massa 3,2 × 10⁻¹⁵ kg, permaneceu com velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem a) o mesmo número de elétrons e de prótons. b) 100 elétrons a mais que prótons. c) 100 elétrons a menos que prótons. d) 2000 elétrons a mais que prótons. e) 2000 elétrons a menos que prótons. 12. (2016) Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial v na direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura. A trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de v, e eles serão acelerados com velocidade crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem, respectivamente, eletrizadas com cargas a) +Q, -Q, -Q, +Q. b) +2Q, +Q, +Q, -2Q. c) +Q, +Q, +Q, -Q. d) -Q, -Q, +Q, +Q. e) +Q, +2Q, -2Q, -Q. Professor: Leonardo Carvalho FUVEST contato: spcexatas@gmail.com Grupo Exatas www.grupoexatas.com.br grupoexatas.wordpress.com Eletrostática Gabarito 1. a 4. e 7. c 10. a 2. b 5. e 8. b 11. b 3. a 6. c 9. b 12. c Professor: Leonardo Carvalho FUVEST contato: spcexatas@gmail.com