ONGEP – PRÉ-VESTIBULAR POPULARFÍSICA – EXTENSIVO e SEMI-EXTENSIVO 2005

Profo Walescko

ELETROSTÁTICA - Lista 1

01) (Cescem-SP) Uma observação comum em nossa vidadiária diz respeito à atração de pequenos pedaços de papelpor um pente de plástico que foi passado no cabelo.Considere as seguintes proposições:

I. Os cabelos estão carregados eletricamente.II. O pente, ao ser atritado contra o cabelo, é carregadoeletricamente.III. Os pedaços de papel são corpos carregadoseletricamente.IV. Os pedaços de papel são atraídos por indução.

A melhor explicação para o fenômeno se deve àcombinação das proposições:

(a) I, II e III;(b) I e IV;(c) I e III;(d) II e IV;(e) apenas II.

02) Um corpo possui carga elétrica de 1,6µC. Sabendo-seque a carga elementar é de 1,6.10-19 C, pode-se dizer que nocorpo há uma falta de, aproximadamente:

(a) 1018 prótons (b) 1013 prótons(c) 1019 elétrons (d) 1013 elétrons(e) 1025 elétrons

03) (Puccamp-SP) Dispõe-se de uma barra de vidro, umpano de lã e duas pequenas esferas condutoras, A e B,apoiadas em suportes isolados, todos eletricamente neutros.Atrita-se a barra de vidro com o pano de lã; a seguir, coloca-se a barra de vidro em contato com a esfera A e o pano coma esfera B. Após essas operações:

(a) o pano de lã e a barra de vidros estão neutros;(b) o pano de lã atrairá a esfera A;(c) as esferas A e B continuarão neutras;(d) a barra de vidro repelirá a esfera B;(e) as esferas A e B repelir-se-ão.

04) (PUC-SP) Os corpos eletrizados por atrito, contato eindução ficam carregados, respectivamente, com cargas desinais:

(a) iguais, iguais e iguais;(b) iguais, iguais e contrários;(c) contrários, contrários e iguais;(d) contrários, iguais e iguais;(e) contrários, iguais e contrários

05) (FEI-SP) Duas cargas puntiformes, q1 = +2µC e q2 =-6µC, estão fixas e separadas por uma distância de 600 mmno vácuo. Uma terceira carga, q3 = 3µC, é colocada no

ponto médio do segmento que une as cargas. Qual é o móduloda força elétrica que atua sobre a carga q3? (Dado: constanteeletrostática do vácuo k = 9 . 109 Nm2/C2)

(a) 1,2 N.(b) 2,4 N.(c) 3,6 N.(d) 1,2 . 10-3 N.(e) 3,6 . 10-3 N.

06) (UEL-PR) Uma partícula está eletrizada positivamente comuma carga elétrica de 4,0 . 10-15 C. Como o módulo da carga doelétron é 1,6 . 10-19 C, essa partícula

(a) ganhou 2,5 . 104 elétrons.(b) perdeu 2,5 . 104 elétrons.(c) ganhou 4,0 . 104 elétrons.(d) perdeu 6,4 . 104 elétrons.(e) ganhou 6,4 . 104 elétrons.

07) (UEL-PR) Um bastão isolante é atritado com tecido eambos ficam eletrizados. É correto afirmar que o bastão podeter:

(a) ganho deprótons e o tecido ganho elétrons.(b) perdido elétrons e o tecido ganho prótons.(c) perdido prótons e o tecido ganho elétrons.(d) perdido elétrons e o tecido ganho elétrons.(e) perdido prótons e o tecido ganho prótons.

08) Um objeto metálico carregado positivamente, com carga+Q, é aproximado de um eletroscópio de folhas, que foipreviamente carregado negativamente com carga igual a -Q.

I. À medida que o objeto for se aproximando do esletroscópio,as folhas vão se abrindo além do que já estavam.

II. À medida que o objeto dor se aproximando, as folhaspermanecem como estavam.

III. Se o objeto tocar o terminal externo do eletroscópio, asfolhas necessariamente vão fechar-se.

Nesse caso pode-se afirmar que:

(a) somente a afirmativa I é correta.(b) as afirmaticas II e III são corretas.(c) as afirmativas I e III são corretas(d) somente a afirmativa III é correta.(e) nenhuma das alternativas é correta.

09) Ao tentar ler o parágrafo que trata das propriedades daslinhas de força de um campo elétrico, Guilherme verificou queseu livro de Física apresentaca algumas falhas de impressão(lacunas). O prarágrafo encionado com as respectivas lacunasera o seguinte:

As linhas de força saem de cargas __________, _________se cruzam e quanto mais __________ maior é a intensidadedo cmapo elétrico nessa região.

Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas.

(a) positivas, nunca, afastadas.(b) positivas, nunca, poximas.(c) positivas, sempre, próximas.(d) negativas, nunca, afsatadas.(e) negaticas, sempre, próximas.

10) A figura a seguir mostra as esferas metãlicas, A e B,montadas em suportes isolantes. Elas estão em contato, demodo a formarem um único condutor descarregado. Umbastão isolante, carregado com carga negativa -q, trazidopara perto da esfera A, sem toca-la. Em seguida, com obastão na mesma posição, as duas esferas são separadas.Sobre a carga final em cada uma das esferas podemosafirma:

(a) a carga final em cada uma das esferas é nula.(b) a carga final em cada uma das esferas é negativa.(c) a carga final em cada uma das esferas é positiva.(d) a carga final positiva na esfera A e negatica na esferaB.(e) a carga final negatica na esfera A e positiva na esfera B.

11) (FURG-RS) Três esferas metálicas carregadaseletricamente. Aproximando-se as esferas duas a duas,observa-se que, em todos os casos, ocorre uma atraçãoelétrica entre elas.

Para essa situação são apresentadas três hipoteses:I) Somente uma das esferas está carregada.II) Duas esferas estão carregadas.III) As três esferas estão carregadas.

Quais das hipóteses explicam o fenômeno descrito?

(a) apenas a hipótese I.(b) apenas a hipótese II.(c) apenas a hipótese III.(d) apenas as hipóteses II e III.(e) nenhuma das três hipóteses.

12) (PUC-SP) Tem-se três esferas metálicas A, B e C,inicialmente neutras. Atrita-se A com B, amntendo C àdistância. Sabe-se que nesse processo, B ganha elétrons eque, logo após, as esferas são afastadas entre si de umagrande distância. um bastão eletrizado positivamente éaproximado de cada esfera, sem tocá-las. Podem,os afirmarque haverá atração

(a) apenas entre o bastão e a esfera B.

(b) entre o bastão e a esfera B e entre o bastão e a esfera C.(c) apenas apenas entre o bastão e a esfera C.(d) entre o bastão e a esfera A e entre o bastão e a esfera B.(e) entre o bastão e a esfera A e entre o bastão e a esfera C.

13) Duas cargas elétricas, positivas estão separadas a umadistância d, no vácuo. Dobrando-se a distância que as separa, aforça de repulsão entre elas

(a) ficará dividida por 2.(b) ficará multiplicada por 2.(c) ficará dividida por 4.(d) ficará multiplicada por 4.(e) não se alterará.

14) Considerando-se a distribuição de cargas da figura a seguire admitindo-se que as cargas Q sejam idênticas, podemosafirmar que:

(a) a carga q se move sobre a reta 1.(b) a carga q se move sobre a reta 2(c) a carga q se move sobre a reta 3.(d) a carga q se move sobre a reta 4.(e) a carga q não se move.

15) (Unitau-SP) Um próton em repouso tem massa igual a1,67 . 10-27 kg e carga elétrica igual a 1,6 . 10-19 C. O elétron,por sua vez, tem massa igual a 9,11 . 10-31 kg. Colocados a umadistâcia d, um do outro, verifica-se que há uma interaçãogravitacional e uma interação eletromagnética entre as duaspartículas. Se a constante de gravitação universal vale 6,67 . 10-11 N.m2/kg2, pode-se afirmar que a relação entre a atraçãogravitacional e elétrica, entre o próton e o elétron valeaproximandamente

(a) 4,4 . 10-15.(b) 4,4 . 10-30.

(c) 4,4 10-45.(d) 4,4 . 10-40.(e) zero.

16) A força de repulsão entre duas cargas elétricas puntiformes,que estão a 20 cm uma da outra , é 0,030 N. Esta forçaaumentará para 0,060N se a distância entre as cargas alteradapara:

(a) 5,0 cm.(b) 10 cm.(c) 14 cm.(d) 28 cm.(e) 40 cm.

11) Em um átomo de hidrogênio, no seu estadofundamental, o módulo da força de .......... elétrica é ..........módulo da força de .......... gravitacional entre o núcleo e oelétron.

(a) atração - maior do que o - atração.(b) repulsão - maior do que o - repulsão.(c) repulsão - igual ao - atração.(d) repulsão - menor do que o - repulsão.(e) atração - menor do que o - atração.

17) Se triplicarmos o valor de duas cargas iguais de mesmosinal separadas por uma distâcia de modo que a força deatração permaneça a mesma?

(a) 18d.(b) 9d.(c) 6d.(d) 3d.(e) impossível, a força é de repulsão.

17) Nos pontos A(2, 2), B(2, -1) e C(-2, -1) do planocartesiano, são colocadas, respectivamente, as cargaseltricas puntiformes QA = 1,2 µC, QB = - 1,0 µC e QC = 1,6µC. Considerando que a experiência foi realizada no vácuo(k0 = 9 . 109 Nm2/C2) e que as distâncias são medidas emmetros, a intensidade da força elétrica resultante sobre acarga QB, situada em B, é:

(a) 0,9 . 10-3N.(b) 1,2 . 10-3N.(c) 1,5 . 10-3N.(d) 2,1 . 10-3N.(e) 4,5 . 10-3N.

18) Na figura estão representados duas esferas metálicas A eB, que podem ser fixadas a uma mesa por meio de hastesisolantes. Inicialmente, A e B estão eletrizadas com cargasQA = +2q e QB = -q, repsectivamente, e atraem-se com umaforça igual a F quando separadas pela distância d. A seguir,as duas esferas são enconstadas uma na outra e novamenteseparadas pela mesma distância original d.

Concluído esse procedimento, a intensidade da força elétricaentre A e B será igual à

(a) F/8.(b) F/4.(c) F/2.(d) F.(e) 2F.

15) Na figura estão representadas uma esesfera)condutoraA, eletrizada positivamente, e uma barra metálica neutra B,

próximas uma da outra e fixadas a uma mesa por meio de hastesisolantes. Uma segunda esfera C, idêntica a esfera A, porémneutra e munida de um cabo isolante, incontra-se inicialmentemuito afastada dos outros sois corpos.

A esfera C é então, aproximada da extremidade direita de B,segura pelocabo. Pode-se afirmar que

(a) enquanto B e C não se tocarem, haverá um acumulo decargas elétricas positivas na extremidade esquerda e de cargaselétricas negativas na extremidade direita de B..(b) enquanto B e C não se tocarem, haverá um acúmulo decargas elétricas positivas no hemisfério esquerdo de C.(c) enquanto B e C estiverem em contato, B apresentará umexcesso de cargas elétricas negativas e em C haverá um excessode cargas elétricas positivas..(d) enquanto B e C estiverem em contato, a carga elétrica de Aserá nula..(e) depois de B e C se tocarem e novamente se separem, Bestará neutra e C apresentará um excesso de cargas elétricasnegativas..

16) Considera um sitema de duas cargas esféricas positivas (q1 eq2), onde q1 = 4q2. Uma pequena esfera carregada é colocada noponto médio d segmento de reta que une os centros das esferas.O valor da força eletrostática que a pequena esfera sofre porparte da carga q1 é

(a) igual ao valor da força que ela sofre por parte da carga q2.(b) quatro vezes maior do que o valor da força que lea sofre porparte da carga q2.(c) quatro vezes menor do que o valor da força ue ela sofre porparte da carga q2.(d) dezesseis vezes maior do que o valor da força que ala sofrepor parte da carga q2.(e) dezesseis vezes menor do que o valor da força que ala sofrepor parte da carga q2.

17) Três objetos com cargas elétricas idênticas estão alinhadoscomo mostra a figura. O objeto C exerce sobre B uma forçaigual a 3,0.10-6N. A força elétrica resultante dos efeitos de A eC sobre B é:

(a) 2,0.10-6N.(b) 6,0.10-6N.(c) 12.10-6N.(d) 24.10-6N.(e) 30.10-6N.

18) Duas cargas elétricas X e Y, ambas com uma quantidade decarga +q, estão separadas por uma distância d e repelem-se

com ua força elétrica de módulo igual a F. Quando umaterceira carga elétrica igual as outras duas (+q) é colocadano ponto P, localizado sobre a reta que as une, a umadistância 2d a direita da carga Y, conforme indica a figura, omódulo da força resultante que passa a atuar na carga Y é

(a) 3F/2.(b) 5F/4.(c) 3F/4.(d) F/2.(e) zero.

19) A figura representa duas cargas iguais q, de sinaiscontrários, dispostas sobre a mesa horizontal. O vetor quemelhor representa o campo elétrico no ponto O, eqüdistantedessas cargas, é

(a) 1.(b) 2.(c) 3.(d) 4.(e) 5.

20) Duas cargas elétricas puntiformes, de valores +4q e -q,são fizadas sobre o eixo dos x, nas posições indicadas nafigura abaixo.

Sobre esse eixo, a posição na qual o campo elétrico é nulo éindicada pela letra(a) a.(b) b.(c) c.(d) d.(e) e.

21) A figura representa dois ponto A e B de uma retaseparadas 1m. Duas cargas de mesmo sinal são colocadasnesses pontos.

Sendo a carga colocada em B, o campo elétrico resultante énulo num ponto situado a

(a) 2 m à direira de A.

(b) 2/3 m à direita de A.(c) 1/3 m à direita de A.(d) ½ m à esquerda de A.(e) 2m à esquerda de A.

22) A figura (I) representa em corte, uma esfera maciça de raioR, contendo carga elétrica Q, uniformemente distribuída emtodo o seu volume. Essa distribuição de cargas produz no pontoP1, a uma distância d do centro da esfera maciça, um campoelétrico de intensidade E1. A figura (II) representa, em corte,uma casca esférica de raio 2R, contendo a mesma carga elétricaQ, porém uniformemente distribuída sobre sua superfície. Essadistribuição de carga produz no ponto P2, à mesma distância ddo centro da casca esférica, um campo elétrico de intensidadeE2.

Selecione a alternativa que expressa corretamente a relaçãoentre as intensidade de campo elétrico E1 e E2.

(a) E2= 4E1.(b) E2= 2E1.

(c) E2= E1.(d) E2= E1/2.(e) E2= E1/4.

23) Quatro cargas elétricas puntiformes iguais em módulo, duascargas positivas e duas negativas, estão fixas nos vértices de umquadrado, conforme a figura abaixo.

No ponto B, o campo elétrico resultante devido a essas cargas émelhor representado pelo vetor

(a) (b) (c) (d) (e)

24) A figura representa duas cargas elétricas positivas q1 e q2

sendo q1 maior do que q2, fixas nos pontos A e B.

Uma carga negativa q3 pode permanecer em equilíbrio num dos

cinco pontos assinalados na figura. Esse ponto pode ser o denúmero

(a) 1.(b) 2.(c) 3.(d) 4.(e) 5.

25) Duas grandes placas planas, carregadas eletricamente,colocadas uma acima da outra paralelalemnte ao solo,produzem entre si um campo elétrico que pode serconsiderado uniforme. o campo está orientado verticalmentee aponta para baixo.

Selecione a alternativa que preenche corretamente aslacunas do texto abaixo.

Uma partícula com carga negativa é lançadahorizontalmente na região entre as placas. À medida que apartícula avança, sua trajetória ........ enquanto o módulo desua velocidade .......... . (Considere que os efeitos da forçagravitacional e da influência do ar podem ser desprezados.)

(a) se curva para cima - aumenta.(b) se curva para cima – diminui.(c) se mantém retilínea - aumenta.(d) se curva para baixo - aumenta.(e) se curva para baixo – diminui.

Instrução: responda à questão 26 com base no gráficoabaixo.

O gráfico apresenta um campo elétrico E não uniforme.

26) Se um próton for lançado como indica a figura,podemos afirmar que sua aceleração é

(a) descrescente no eixo x.(b) crescente no eixo x..(c) crescente no eixo y.(d) descrescente no eixo y.(e) constante em y.

27) (UFRN) Uma das aplicações tecnológicas modernas daeletrostática foi a invenção da impressora a jato de tinta.Esse tipo de impressota utiliza pequenas gotas de tinta, quepodem ser eletricamente neutras ou eletrizadas com cargapositiva ou negativa. Essas gotas são jogadas entre as placasdefletoras da impressora, região onde existe um campo

elétrico uniforme E, atingindo, então o papel para formar asletras. A figura a seguir mostra três gotas de tinta, que sãolançadas para baixo, a partir do emissor. Após atravessar aregião entre as placas, essas gotas vão impregnar o papel. (Ocampo elétrico uniforme está representado por apenas umalinha de força)

Pelos desvios sofridos, pode-se dizer que a gota 1, a 2 e a 3estão, respectivamente:

(a) carregada negativamente, neutra e carregada positivamente.(b) neutra, carregada positivamente e carregada negativamente.(c) carregada positivamente, neutra e carregada negativamente.(d) carreada positivamente, caregada negativamente e neutra.(e) nenhuma alternativa acima.. 28) No modelo de Bohr para o átomo de hidrogênio, o elétronsó pode ocupar órbitas circulares cujos raios são dados por rn =nao, onde n é um número inteiro (número quântico principal) eao é o raio da órbita mais próxima do núcleo (raio de Bohr). Quando ocupa a órbita caracterizada por n = 1, o elétronsofre uma força elétrica de módulo F1, devida ao núcleo, e suaenergia potencial elétrica é U1 (considerando-se o zero daenergia potencial no infinito). Se o elétron ocupar a órbitacaracterizada por n = 3, o módulo da força elétrica e a energiapotencial elétrica serão, respectivamente,

(a) 9 F1 e 3 U1.(b) 3 F1 e 3 U1.(c) F1/3 e 3 U1.(d) F1/3 e U1/3.9e) F1/9 e U1/3.