PáginaLista de Exercícios 1

Aluno(a):

Data: ___ /____/ _____ Turma: Extensiva Professor: MarivaldoAssunto:

- Gramática

01. Duas pequenas esferas estão, inicialmente, neutras ele-tricamente. De uma das esferas são retirados 5,0 × 1014

elétrons que são transferidos para a outra esfera. Após essa operação, as duas esferas são afastadas de 8,0 cm, no vácuo.

Dados: carga elementar e = 1,6 × 10-19C constante eletros-tática no vácuo k0 = 9,0 × 109N.m2 /C2

A força de interação elétrica entre as esferas será de A) atração e intensidade 7,2 ×105N.B) atração e intensidade 9,0 × 103N. C) atração e intensidade 6,4 × 103N. D) repulsão e intensidade 7,2 × 103N. E) repulsão e intensidade 9,0 × 103N.

02. Considere a seguinte “unidade” de medida: a intensidade da força elétrica entre duas cargas q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha em seguida que uma carga q1 = q seja colocada frente a duas outras cargas, q2 = 3q e q3 = 4q, segundo a disposição mostrada na figura.

A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga q1, devido às cargas q2 e q3, será

A) 2F. B) 3F.C) 4F. D) 5F. E) 9F.

03. Os experimentos de Coulomb generalizaram as proprieda-des da força eletrostática entre duas partículas carregadas estacionárias.

A figura mostra três partículas carregadas e localizadas nos vértices de um quadrado de lado l. A intensidade da força elétrica resultante sobre a carga q é dada por

A) 2

02

3k ql

D) 2

02

k q3l

B) 2

02

5k ql

E) 2

02

k q2l

C) 2

02

k ql

04. A eletricidade estuda fenômenos que ocorrem graças à existência de cargas elétricas nos átomos que compõem a matéria. No modelo de Böhr, para o átomo de hidrogênio, o elétron de carga q gira em órbita circular de raio R em trono do próton, considerado em repouso em um meio de constante eletrostática k. Nesse contexto, de acordo com a Mecânica Clássica, po-de-se afirmar:

A) A força de interação entre o elétron e o próton viola as leis de Newton.

B) O elétron é mantido sob a ação da força centrípeta de

módulo igual a 2

kqR

C) O módulo da velocidade com que o elétron orbita em

torno do próton é igual a 2

2

KqR

D) A frequência do movimento circular do elétron em torno

do próton é igual a 2

3

1 Kq2 mRπ

E) O elétron ao orbitar em torno do próton gera, exclusiva-mente, um campo magnético

05. Um cilindro de vidro transparente possui internamente, na sua base inferior, uma esfera eletrizada, em repouso, cuja carga vale Q = 8 x10-6C. Uma segunda esfera, de carga q = 2 x 10-6C e peso p = 9 x 10-1 N, é introduzida na abertura superior do cilindro e se mantém em equilíbrio no estado de repouso. Considerando-se que k = 9 x 109 unidades no SI e que g = 10m/s², determine a distância que separa os centros das esferas.

Lista de ExercíciosPágina2

06. Uma partícula de massa m e carga q é liberada, a partir do repouso, num campo elétrico uniforme de intensidade E. Supondo que a partícula esteja sujeita exclusivamente à ação do campo elétrico, a velocidade que atingirá t segun-dos depois de ter sido liberada será dada por:

A) qEtm

D) Etqm

B) mtqE

E) tqmE

C) qmtE

07. Um campo elétrico uniforme existe na região entre duas placas planas e paralelas com cargas de sinais opostos. Um elétron de massa m = 9 x 10-31 Kg e carga q = - 1,6 x 10-19 C é abandonado em repouso junto à superfície da placa carre-gada negativamente e atinge a superfície da placa oposta, a 12 cm de distância da primeira, em um intervalo de tem-po de 3 x 10-7 s. Determine a intensidade do campo elétrico e a velocidade do elétron no momento em que atinge a segunda placa. Identifique a opção correta

A) E=15 N/C; v=8.105m/sB) E=200 N/C; v=4 km/hC) E=100 N/C; v=2.106 m/sD) E=106 N/C; v=2.105 m/sE) E=5 N/C; v=8.105 m/s

08. Uma gotícula de óleo de massa m=9,6 . 10-15Kg e carrega-da com carga elétrica q=-3,2 . 10-19C, cai verticalmente no vácuo. Num certo instante, liga-se nesta região um campo elétrico uniforme vertical e apontando para baixo. O módu-lo deste campo elétrico é ajustado até que a gotícula passe a cair com movimento retilíneo e uniforme. Nesta situação, qual o valor do módulo do campo elétrico:(Dado: g = 10 m/s2)

A) 3,0 . 105 N/CB) 2,0 . 107 N/CC) 5,0 . 10³ N/CD) 8,0 . 10-3 N/C

09. Entre duas placas horizontais eletrizadas com cargas de sinais opostos, observa-se que uma pequena esfera ele-trizada encontra-se em equilíbrio sob a ação de seu peso e da força elétrica. Invertendo-se os sinais das cargas elé-tricas das placas, a pequena esfera entra em movimento. Calcule a aceleração desse movimento. (É dado g = 10 m/s2)

10. Três partículas com a mesma carga positiva Q = 3mC for-mam um triângulo equilátero de lado l = 20cm. O módulo do campo elétrico produzido pelas partículas no ponto mé-dio de um dos lados é em 105 N/C:

A) 10B) 9C) 8D) 7E) 6

11. Considere um modelo teórico no qual uma partícula, de massa 2,0mg e eletrizada com carga 4,0µC, ao ser aban-donada a partir do repouso nas proximidades de uma pla-ca condutora eletrizada positivamente, realiza movimento ascendente e, ao percorrer a distância de 20,0cm, atinge a velocidade de módulo 2,0m/s, conforme a figura.

Desprezando-se a resistência do ar e considerando-se o módulo da aceleração da gravidade local igual a 10,0m/s2 e que o campo elétrico gerado por essa placa seja uniforme, é correto afirmar que o módulo do campo elétrico é igual, em N/C, aA) 10,0 B) 25,0C) 50,0 D) 65,0E) 84,0

12. A figura representa uma esfera de raio desprezível, peso igual a 5,0 x 10-2N e carga elétrica positiva 2,0 x 10-6C, suspensa por um fio ideal e isolante, em equilíbrio na posição indi-cada.

Desprezando os efeitos das bordas e as forças dissipati-vas, determine, em 103 N/C, o módulo do vetor campo elé-trico gerado pela placa no ponto onde se encontra a esfera.

13. A figura representa uma placa condutora A, eletricamen-te carregada, que gera um campo elétrico uniforme E

��, de

módulo igual a 7 x104 N/C. A bolinha B, de 10 g de massa e carga negativa igual a -1μC, é lançada verticalmente para cima, com velocidade de módulo igual a 6 m/s. Conside-rando que o módulo da aceleração da gravidade local vale 10 m/s2 que não há colisão entre a bolinha e a placa e desprezando a resistência do ar.

Determine o tempo, em segundos, necessário para a boli-nha retomar ao ponto de lançamento.

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14. Uma partícula de carga 5,0x10-4C e massa 1,6x10–3 kg é lançada com velocidade de 102m/s, perpendicularmente ao campo elétrico uniforme produzido por placas paralelas de comprimento igual a 20cm, distanciadas 2cm entre si. A partícula penetra no campo, num ponto equidistante das placas, e sai tangenciando a borda da placa superior, confor-me representado na figura a seguir.

Desprezando a ação gravitacional, determine, em 103V/m, a intensidade do campo elé-trico.

15. 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 elé-trico de módulo igual a 2 x 103V/m, uma das esferas, de massa 3,2 x 10-15 kg, permanecia com velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem

Note e adote:carga do elétron = - 1,6 x 10×-19 Ccarga do próton = + 1,6 x 10×-19 Caceleração local da gravidade = 10 m/s²

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.

16. A figura representa a disposição de cargas positiva e negativa num trecho de biomembra-na. Sabe-se que para cada três íons sódio que saem da célula, apenas dois íons potássio entram nela. Os íons sódio e os íons potássio são importantes na produção de diferença de potencial elétrico na membrana plasmática das células nervosas e nas musculares, propiciando a transmissão do impulso elétrico nessas células. Com base nas informações e nos conhecimentos de Física, desprezando-se a viscosidade do meio, é correto afirmar:

A) Os íons potássio e os íons sódio que se encontram na biomembrana experimentam uma força elétrica de igual intensidade.

B) Os íons sódio e os íons potássio atravessam a biomembrana com aceleração de mesmo módulo.

C) Os íons sódio e os íons potássio atravessam a biomembrana, descrevendo movimen-to retilíneo uniforme.

D) A concentração de íons potássio é mais alta no meio extracelular do que no meio intracelular.

E) Os íons sódio alcançam o meio extracelular com o módulo da velocidade menor do que os íons potássio alcançam o meio intracelular.

Gabarito:

01. B02. D03. B04. D05. 06. A

07. A08. A09. 20m/s2

10. B11. A12. 25

13. 04s14. 1615. B16. A