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Pré-visualização | Página 1 de 31 | Projeto Medicina – www.projetomedicina.com.br Exercícios com Gabarito de Física Superfícies Equipotenciais e Linhas de Força 1) (Faap-1996) A figura mostra, em corte longitudinal, um objeto metálico oco, eletricamente carregado. Em qual das regiões assinaladas há maior concentração de carga? a) E b) D c) C d) B e) A 2) (FEI-1994) Duas cargas puntiformes q1 = +6 C e q2 = 2 C estão separadas por uma distância d. Assinale a alternativa que melhor represente as linhas de força entre q1 e q2: 3) (Fuvest-2000) Na figura mostrada na folha de respostas, estão representadas as superfícies equipotenciais do potencial eletrostático criado por duas esferas carregadas S1 e S2 . Os centros das esferas estão sobre a reta OO’. A diferença de potencial entre duas linhas sucessivas é de 1 volt, e as equipotenciais de - 3V e - 4 V estão indicadas no gráfico. a) Identifique os sinais das cargas elétricas Q1 e Q2 nas esferas S1 e S2 . Indique a relação entre os módulos das cargas |Q1 | e |Q2 |, utilizando os símbolos >, < ou = . b) Represente, na figura, direção e sentido do vetor campo elétrico E no ponto A. c) Estime o valor do campo elétrico E no ponto A, em N/C (newton/coulomb), utilizando a escala de distâncias indicada na figura. d) Se existirem um ou mais pontos em que o campo elétrico seja nulo, demarque, com a letra N, aproximadamente, a região onde isso acontece. Se em nenhum ponto o campo for nulo, registre na folha de respostas: “Em nenhum ponto o campo é nulo”. 4) (Fuvest-2003) Duas pequenas esferas metálicas, A e B, são mantidas em potenciais eletrostáticos constantes, respectivamente, positivo e negativo. As linhas cheias do gráfico representam as intersecções, com o plano do papel, das superfícies equipotenciais esféricas geradas por A, quando não há outros objetos nas proximidades. De forma análoga, as linhas tracejadas representam as intersecções com o plano do papel, das superfícies equipotenciais geradas por B. Os valores dos potenciais elétricos dessas superfícies estão indicados no gráfico. As questões se referem à situação em que A e B estão na presença uma da outra, nas posições indicadas no gráfico, com seus centros no plano do papel. 2 | Projeto Medicina – www.projetomedicina.com.br a) Trace, com caneta, em toda a extensão do gráfico da folha de respostas, a linha de potencial V = 0, quando as duas esferas estão nas posições indicadas. Identifique claramente essa linha por V = 0. b) Determine, em volt/metro, utilizando dados do gráfico, os módulos dos campos elétricos EPA e EPB criados, no ponto P, respectivamente, pelas esferas A e B. c) Represente, em uma escala conveniente, no gráfico, com origem no ponto P, os vetores EPA, EPB e o vetor campo elétrico EP resultante em P. Determine, a partir desta construção gráfica, o módulo de EP, em volt/metro. d) Estime o módulo do valor do trabalho , em joules, realizado quando uma pequena carga q = 2,0nC é levada do ponto P ao ponto S, indicados no gráfico. (2,0nC = 2,0 nanocoulombs = 2,0 × 10-9C). 5) (ITA-2000) A figura mostra uma carga positiva q puntiforme próxima de uma barra de metal. O campo elétrico nas vizinhanças da carga puntiforme e da barra está representado pelas linhas de campo mostradas na figura. Sobre o módulo da carga da barra |Qbar|, comparativamente ao módulo da carga puntiforme positiva |q|, e sobre a carga líquida da barra Qbar, respectivamente, pode-se concluir que: a) |Qbar| > |q| e Qbar > 0. b) |Qbar| < |q| e Qbar < 0. c) |Qbar| = |q| e Qbar = 0. d) |Qbar| > |q| e Qbar < 0. e) |Qbar| < |q| e Qbar > 0. 6) (ITA-2000) Um fio de densidade linear de carga positiva λ atravessa três superfícies fechadas A, B e C, de formas respectivamente cilíndrica, esférica e cúbica, como mostra a figura. Sabe-se que A tem comprimento L = diâmetro de B = comprimento de um lado de C, e que o raio da base de A é a metade do raio da esfera B. Sobre o fluxo do campo elétrico, φ, através de cada superfície fechada, pode-se concluir que: a) φA = φB = φC. b) φA > φB > φC. c) φA < φB < φC. d) φA / 2 = φB = φC. e) φA = 2φB = φC. 7) (UECE-2000) Em uma região do espaço existe uma distribuição de cargas que causam um campo elétrico representado na figura através de suas linhas equipotenciais. Se colocarmos um próton com velocidade nula sobre a equipotencial de 300V ele: a) permanecerá parado b) se deslocará ao longo da mesma equipotencial c) se deslocará para a equipotencial de 350V d) se deslocará para a equipotencial de 250V 8) (UFF-2001) Estão representadas, a seguir, as linhas de força do campo elétrico criado por um dipolo. 3 | Projeto Medicina – www.projetomedicina.com.br Considerando-se o dipolo, afirma-se: I. A representação das linhas de campo elétrico resulta da superposição dos campos criados pelas cargas puntiformes. II. O dipolo é composto por duas cargas de mesma intensidade e sinais contrários. III. O campo elétrico criado por uma das cargas modifica o campo elétrico criado pela outra. Com relação a estas afirmativas, conclui-se: a) Apenas a I é correta. b) Apenas a II é correta. c) Apenas a III é correta. d) Apenas a I e a II são corretas. e) Apenas a II e a III são corretas. 9) (UFSCar-2001) Na figura está representada uma linha de força de um campo elétrico, um ponto P e os vetores A , B ,C , D e E . Se uma partícula de carga elétrica positiva, suficientemente pequena para não alterar a configuração desse campo elétrico, for colocada nesse ponto P, ela sofre a ação de uma força F., melhor representada pelo vetor: a) A b) B c) C d) D e) E 10) (UFU-2001) Analise as afirmações abaixo e responda de acordo com o código que se segue. I. O valor de ε para que a corrente no circuito seja de 2 A, é de 4 V, independente do sentido (horário ou anti- horário) da corrente. II. Um próton é abandonado no ponto P de uma região onde existe um campo elétrico (visualizado pelas linhas de força). Considerando que a única força atuante sobre ele seja a exercida pelo referido campo, pode-se afirmar que o próton não seguirá a trajetória coincidente com a linha de força do campo. III. Se um bastão carregado eletricamente atrai um pequeno objeto, então o objeto está carregado com carga de sinal oposto à do bastão. a) I e II são INCORRETAS. b) Apenas I é INCORRETA. c) I e III são INCORRETAS. d) Apenas III é INCORRETA. 11) (UFV-1996) Na figura estão representadas algumas linhas de força do campo criado pela carga Q. Os pontos A, B, C e D estão sobre circunferências centradas na carga. Assinale a alternativa FALSA: 4 | Projeto Medicina – www.projetomedicina.com.br a) Os potenciais elétricos em A e C são iguais. b) O potencial elétrico em A é maior do que em D. c) Uma carga elétrica positiva colocada em A tende a se afastar da carga Q. d) O trabalho realizado pelo campo elétrico para deslocar uma carga de A para C é nulo. e) O campo elétrico em B é mais intenso do que em A. 12) (Unicenp-2002) O campo elétrico é uma região do espaço em torno de uma carga ou superfície carregada (Q), onde qualquer corpo eletrizado fica sujeito à ação de uma força de origem elétrica. Representamos o campo elétrico por linhas de força, que são linhas imaginárias, tangentes aos vetores campo elétrico em cada ponto e no mesmo sentido dos vetores campo elétrico. Ao tentar ler o parágrafo que trata das propriedades das linhas de Página123 O que são as linhas de força do campo elétrico?As linhas de força são um artifício muito útil criado por Michael Faraday para inspecionar o sentido do campo elétrico produzido por uma ou mais cargas elétricas. Uma linha de força é uma linha imaginária desenhada de modo que sua tangente em qualquer ponto aponte no sentido do vetor do campo elétrico naquele ponto.
O que são linhas de força represente as?As linhas de força são linhas imaginárias usadas para facilitar a visualização da direção do campo elétrico criado por uma ou várias cargas elétricas.
Podea) Verdadeiro - Por definição, dizemos que as linhas de força do campo elétrico são sempre tangentes ao vetor campo elétrico em todos os pontos do espaço.
Seria possível as linhas de campo elétrico se cruzarem justifique?O vetor campo elétrico é dado pela tangente às linhas de campo. Com isso, se elas se cruzassem, poderia haver mais de um vetor para o mesmo ponto.
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