terça-feira, 26 de maio de 2015

LIVRO FÍSICA UFRGS - CAPÍTULO 3 - ELETROSTÁTICA

LIVRO FÍSICA UFRGS - CAPÍTULO III - ELETROSTÁTICA



1. (UFRGS 1996) 


Considere um sistema de duas cargas esféricas positivas (q1 e q2), onde q1 = 4 q2. Uma pequena esfera carregada é colocada no ponto médio do segmento de reta que une os centros das duas esferas. O valor da força eletrostática que a pequena esfera sofre por parte 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 ela sofre por parte da carga q2.
c) quatro vezes menor do que o valor da força que ela sofre por parte da carga q2.
d) dezesseis vezes maior do que o valor da força que ela sofre por parte da carga q2.
e) dezesseis vezes menor do que o valor da força que ela sofre por parte da carga q2.


2. (UFRGS 1996)
Analise as afirmativas, a seguir, identificando a INCORRETA. 

a) Quando um condutor eletrizado é colocado nas proximidades de um condutor com carga total nula, existirá força de atração eletrostática entre eles. 

b) Um bastão eletrizado negativamente é colocado nas imediações de uma esfera condutora que está aterrada. A esfera então se eletriza, sendo sua carga total positiva. 

c) Se dois corpos, inicialmente neutros, são eletrizados atritando-se um no outro, eles adquirirão cargas totais de mesma quantidade, mas de sinais opostos. 

d) O para-raios é um dispositivo de proteção para os prédios, pois impede descargas elétricas entre o prédio e as nuvens. 

e) Dois corpos condutores, de formas diferentes, são eletrizados com cargas de -2µC e +1µC. Depois que esses corpos são colocados em contato e afastados, a carga em um deles pode ser -0,3µC.



3. (UFRGS 1997)
Uma partícula, com carga elétrica q, encontra-se a uma distância d de outra partícula, com carga -3q. Chamando de F1 o módulo da força elétrica que a segunda carga exerce sobre a primeira e de F2 o módulo da força elétrica que a primeira carga exerce sobre a segunda, podemos afirmar que
a) F1 = 3F2 e as forças são atrativas.
b) F1 = 3F2 e as forças são repulsivas.
c) F1 = F2 e as forças são atrativas.
d) F1 = F2 e as forças são repulsivas.
e) F1 = F2 / 3 e as forças são atrativas.


4. (UFRGS 1997)
Três esferas metálicas idênticas, mantidas sobre suportes isolantes, encontram-se inicialmente afastadas umas das outras, conforme indica a figura (a). Duas das esferas estão eletricamente carregadas, uma com 9x10-6 e a outra com 15x10-6C, enquanto a terceira está descarregada. As três esferas são então colocadas em contato, de modo que se toquem mutuamente, conforme indica a figura (b).

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Assinale a alternativa que fornece os valores corretos das cargas elétricas que as esferas apresentam após terem sido postas em contato:

a)  0 C, 0 C, 0 C   
b)  9 x 10-6 C, 15 x 10-6 C, 0 C   
c)  12 x 10-6 C, 12 x 10-6 C, 0 C   
d)  8 x 10-6 C, 8 x 10-6 C, 8 x 10-6 C   
e)  2 x 10-6 C, 2 x 10-6 C, 2 x 10-6 C   



5. (UFRGS 1998)
Duas grandes placas planas carregadas eletricamente, colocadas uma acima da outra paralelamente ao solo, produzem entre si um campo elétrico que pode ser considerado uniforme. O campo está orientado verticalmente e aponta para baixo.

Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir.

Uma partícula com carga negativa é lançada horizontalmente na região entre as placas. À medida que a partícula avança, sua trajetória ...................., enquanto o módulo de sua velocidade ...................... . (Considere que os efeitos da força gravitacional e da influência do ar podem ser desprezados.) 
a) se encurva para cima - aumenta
b) se encurva para cima - diminui
c) se mantém retilínea - aumenta
d) se encurva para baixo - aumenta
e) se encurva para baixo - diminui


6. (UFRGS 1998)
Uma carga elétrica puntiforme positiva é deslocada ao longo dos três segmentos indicados na figura a seguir, AB,BC e CA, em uma região onde existe um campo elétrico uniforme, cujas linhas de força estão também representadas na figura.

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Assinale a alternativa correta.
a) De A até B a força elétrica realiza sobre a carga de um trabalho negativo.
b) De A até B a força elétrica realiza sobre a carga de um trabalho nulo.
c) De A até B a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho de módulo igual a |WCA|cosθ, onde |WCA| é o módulo do trabalho realizado por esta força entre C e A.
d) De B até C a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho nulo.
e) De B até C a força elétrica realiza sobre a carga um trabalho igual àquele realizado entre A e B.

7. (UFRGS 1998)
Duas partículas, cada uma com carga elétrica positiva q, estão colocadas nas posições A e B, conforme indica a figura a seguir. Outra partícula, com carga elétrica negativa -q, ocupa a posição C. A força elétrica exercida sobre a carga em B, devido às cargas em A e C, tem módulo 2F.

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Se a carga que está em A for colocada na posição P, a força elétrica exercida sobre a carga em B terá módulo a) 1 F
b) 2 F
c) 3 F
d) 4 F
e) 5 F



8. (UFRGS 2000)
A figura a seguir representa, em corte, três objetos de formas geométricas diferentes, feitos de material bom condutor, que se encontram em repouso. Os objetos são ocos, totalmente fechados, e suas cavidades internas se acham vazias. A superfície de cada um dos objetos está carregada com carga elétrica estática de mesmo valor Q.

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Em quais desses objetos o campo elétrico é nulo em qualquer ponto da cavidade interna? 
a) Apenas em I.
b) Apenas em II.
c) Apenas em I e II.
d) Apenas em II e III.
e) Em I, II e III.

9. (UFRGS 2000) 
A superfície de uma esfera isolante é carregada com carga elétrica positiva, concentrada em um dos seus hemisférios. Uma esfera condutora descarregada é, então, aproximada da esfera isolante. 
Assinale, entre as alternativas a seguir, o esquema que melhor representa a distribuição final de cargas nas duas esferas.
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10. (UFRGS 2001)
A figura (I) representa, em corte, uma esfera maciça de raio R, contendo carga elétrica Q, uniformemente distribuída em todo o seu volume. Essa distribuição de carga produz no ponto P1, a uma distância d do centro da esfera maciça, um campo elétrico de intensidade E1. A figura (II) representa, em corte, uma casca esférica de raio 2R, contendo a mesma carga elétrica Q, porém uniformemente distribuída sobre sua superfície. Essa distribuição de carga produz no ponto P2, à mesma distância d do centro da casca esférica, um campo elétrico de intensidade E2.
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Selecione a alternativa que expressa corretamente a relação entre as intensidades de campo elétrico E1 e E2. 

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11. (UFRGS 2002) Duas cargas elétricas puntiformes, de valores +4q e -q, são fixadas sobre o eixo dos x, nas posições indicadas na figura a seguir.

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


12. (UFRGS 2002) 
O módulo da força eletrostática entre duas cargas elétricas elementares - consideradas puntiformes - separadas pela distância nuclear típica de 10-15 m é 2,30 × 102 N. Qual é o valor aproximado da carga elementar?
(Constante eletrostática k = (4πε0)-1 = 9 × 109 N.m2/C2)
a) 2,56 × 10-38 C.   
b) 2,56 × 10-20 C.   
c) 1,60 × 10-19 C.   
d) 3,20 × 10-19 C.   
e) 1,60 × 10-10 C.   

13. (UFRGS 2004) 
Duas cargas elétricas, A e B, sendo A de 2 µC e B de -4 µC, encontram-se em um campo elétrico uniforme. Qual das alternativas representa corretamente as forças exercidas sobre as cargas A e B pelo campo elétrico?
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14. (UFRGS 2004) 
Selecione a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que elas aparecem.
Duas cascas esféricas finas, de alumínio, de mesmo raio R, que estão a uma distância de 100R uma da outra, são eletrizadas com cargas de mesmo valor, Q, e de mesmo sinal. Nessa situação, o módulo da força eletrostática entre as cascas é ........ k (Q2/10.000R2), onde k é a constante eletrostática. A seguir, as cascas são aproximadas até atingirem a configuração final representada na figura a seguir.
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Nessa nova situação, o módulo da força eletrostática entre as cascas é ........ k(Q2/9R2).
a) igual a - menor do que   
b) igual a - igual a   
c) igual a - maior do que   
d) maior do que - igual a   
e) maior do que - menor do que   

15. (UFRGS 2004) 
A figura a seguir representa a vista lateral de duas placas metálicas quadradas que, em um ambiente desumidificado, foram eletrizadas com cargas de mesmo valor e de sinais contrários. As placas estão separadas por uma distância d = 0,02 m, que é muito menor do que o comprimento de seus lados. Dessa forma, na região entre as placas, existe um campo elétrico praticamente uniforme, cuja intensidade é aproximadamente igual a 5 x 103 N/C. Para se transferir uma carga elétrica positiva da placa negativamente carregada para a outra, é necessário realizar trabalho contra o campo elétrico. Esse trabalho é função da diferença de potencial existente entre as placas.
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Quais são, respectivamente, os valores aproximados da diferença de potencial entre as placas e do trabalho necessário para transferir uma carga elétrica de 3 x 10-3 C da placa negativa para a positiva?
a) 15 V e 0,2 J.   
b) 75 V e 0,2 J.   
c) 75 V e 0,3 J.   
d) 100 V e 0,3 J.   
e) 100 V e 0,4 J.   

16. (UFRGS 2005) 
A figura a seguir representa uma esfera metálica oca, de raio R e espessura desprezível. A esfera é mantida eletricamente isolada e muito distante de quaisquer outros objetos, num ambiente onde se fez vácuo.
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Em certo instante, uma quantidade de carga elétrica negativa, de módulo Q, é depositada no ponto P da superfície da esfera. Considerando nulo o potencial elétrico em pontos infinitamente afastados da esfera e designando por k a _ "constante eletrostática", podemos afirmar que, após terem decorrido alguns segundos, o potencial elétrico no ponto S, situado à distância 2R da superfície da esfera, é dado por
a) -kQ/2R.   
b) -kQ/3R.   
c) +kQ/3R.   
d) -kQ/9R2.   
e) +kQ/9R2.   

17. (UFRGS 2005) 
Três cargas puntiformes, de valores +2Q, +Q e -2Q, estão localizadas em três vértices de um losango, do modo indicado na figura a seguir.
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Sabendo-se que não existem outras cargas elétricas presentes nas proximidades desse sistema, qual das setas mostradas na figura representa melhor o campo elétrico no ponto P, quarto vértice do losango?
a) A seta 1.   
b) A seta 2.   
c) A seta 3.   
d) A seta 4.   
e) A seta 5.   

18. (UFRGS 2006) 
Entre 1909 e 1916, o físico norte-americano Robert Milikan (1868-1953) realizou inúmeras repetições de seu famoso experimento da "gota de óleo", a fim de determinar o valor da carga do elétron. O experimento, levado a efeito no interior de uma câmara a vácuo, consiste em contrabalançar o peso de uma gotícula eletrizada de óleo pela aplicação de um campo elétrico uniforme, de modo que a gotícula se movimente com velocidade constante.

O valor obtido por Milikan para a carga eletrônica foi de aproximadamente 1, 6 × 10-19 C.
Suponha que, numa repetição desse experimento, uma determinada gotícula de óleo tenha um excesso de cinco elétrons, e que seu peso seja de 4, 0 × 10 -15 N. Nessas circunstâncias, para que a referida gotícula se movimente com velocidade constante, a intensidade do campo elétrico aplicado deve ser de aproximadamente
a) 5, 0 × 102 V/m.   
b) 2, 5 × 103 V/m.   
c) 5, 0 × 103 V/m.   
d) 2, 5 × 104 V/m.   
e) 5, 0 × 104 V/m.   

19. (UFRGS 2006) 
A figura a seguir representa duas cargas elétricas puntiformes positivas, +q e +4q, mantidas fixas em suas posições.

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Para que seja nula a força eletrostática resultante sobre uma terceira carga puntiforme, esta carga deve ser colocada no ponto
a) A.   
b) B.   
c) C.   
d) D.   
e) E.   

20. (UFRGS 2007) 
A figura a seguir representa duas cargas elétricas puntiformes, mantidas fixas em suas posições, de valores + 2q e - q, sendo q o módulo de uma carga de referência.
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Considerando-se zero o potencial elétrico no infinito, é correto afirmar que o potencial elétrico criado pelas duas cargas será zero também nos pontos
a) I e J.   
b) I e K.   
c) I e L.   
d) J e K.   
e) K e L.   

21. (UFRGS 2007) 
Três cargas elétricas puntiformes idênticas, Q1, Q2 e Q3, são mantidas fixas em suas posições sobre uma linha reta, conforme indica a figura a seguir.
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Sabendo-se que o módulo da força elétrica exercida por Q1 sobre Q2 é de 4,0 × 10-5 N, qual é o módulo da força elétrica resultante sobre Q2?
a) 4,0 × 10-5 N.   
b) 8,0 × 10-5 N.   
c) 1,2 × 10-4 N.   
d) 1,6 × 10-4 N.   
e) 2,0 × 10-4 N.   

22. (UFRGS 2007) 
Duas pequenas esferas metálicas idênticas e eletricamente isoladas, X e Y, estão carregadas com cargas elétricas + 4 C e - 8 C, respectivamente. As esferas X e Y estão separadas por uma distância que é grande em comparação com seus diâmetros. Uma terceira esfera Z, idêntica às duas primeiras, isolada e inicialmente descarregada, é posta em contato, primeiro, com a esfera X e, depois, com a esfera Y.
As cargas elétricas finais nas esferas X, Y e Z são, respectivamente,
a) + 2 C, - 3 C e - 3 C.   
b) + 2 C, + 4 C e - 4 C.   
c) + 4 C, 0 e - 8 C.      
d) 0, - 2 C e - 2 C.   
e) 0, 0 e - 4 C.   

23. (UFRGS 2008) 
A figura a seguir representa um campo elétrico uniforme  existente entre duas placas extensas, planas e paralelas, no vácuo. Uma partícula é lançada horizontalmente, com velocidade de módulo constante, a partir do ponto P situado a meia distância entre as placas. As curvas 1, 2 e 3 indicam possíveis trajetórias da partícula. Suponha que ela não sofra ação da força gravitacional.
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Com base nesses dados, assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do seguinte enunciado.
A trajetória _________ indica que a partícula __________.
a) 3 - está carregada negativamente   
b) 3 - está carregada positivamente   
c) 1 - está carregada positivamente   
d) 1 - não está carregada   
e) 2 - está carregada positivamente   


24. (UFRGS 2008) 
Uma carga de - 106 C está uniformemente distribuída sobre a superfície terrestre. Considerando-se que o potencial elétrico criado por essa carga é nulo a uma distância infinita, qual será aproximadamente o valor desse potencial elétrico sobre a superfície da Lua?
(Dados: D Terra-Lua ≈ 3,8 × 108; k0 = 9 × 109 Nm2/C2.)
a) - 2,4 × 107 V.    
b) - 0,6 × 10-1 V.    
c) - 2,4 × 10-5 V.    
d) - 0,6 × 107 V.   
e) - 9,0 × 106 V.   

25. (UFRGS 2010) 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas do texto a seguir, na ordem em que aparecem.
Na figura que segue, um próton (carga +e) encontra-se inicialmente fixo na posição A em uma região onde existe um campo elétrico uniforme. As superfícies equipotenciais associadas a esse campo estão representadas pelas linhas tracejadas.
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Na situação representada na figura, o campo elétrico tem módulo................. e aponta para .............., e o mínimo trabalho a ser realizado por um agente externo para levar o próton até a posição B é de............... .
a) 1000 V/m  direita             -300 eV   
b) 100 V/m    direita             -300 eV   
c) 1000 V/m  direita             +300 eV   
d) 100 V/m    esquerda       -300 eV   
e) 1000 V/m  esquerda       +300 eV   

26. (UFRGS 2010) 
Um aluno recebe um bastão de vidro e um pedaço de seda para realizar uma demonstração de eletrização por atrito. Após esfregar a seda no bastão, o aluno constata que a parte atritada do bastão ficou carregada positivamente.

Nesse caso, durante o processo de atrito, cargas elétricas
a) positivas foram transferidas da seda para o bastão.   
b) negativas foram transferidas do bastão para a seda.   
c) negativas foram repelidas para a outra extremidade do bastão.   
d) negativas foram destruídas no bastão pelo calor gerado pelo atrito.   
e) positivas foram criadas no bastão pelo calor gerado pelo atrito.   

27. (UFRGS 2011) 
Considere uma casca condutora esférica eletricamente carregada e em equilíbrio eletrostático. A respeito dessa casca, são feitas as seguintes afirmações.
I. A superfície externa desse condutor define uma superfície equipotencial.
II. O campo elétrico em qualquer ponto da superfície externa do condutor é perpendicular à superfície.
III. O campo elétrico em qualquer ponto do espaço interior à casca é nulo.

Quais estão corretas?
a) Apenas I.   
b) Apenas II.   
c) Apenas I e III.   
d) Apenas II e III.   
e) I, II e III.   

28. (UFRGS 2011) 
Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas no fim do enunciado que segue, na ordem em que aparecem.
Três esferas metálicas idênticas, A, B e C, são montadas em suportes isolantes. A esfera A está positivamente carregada com carga Q, enquanto as esferas B e C estão eletricamente neutras. Colocam-se as esferas B e C em contato uma com a outra e, então, coloca-se a esfera A em contato com a esfera B, conforme representado na figura.
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Depois de assim permanecerem por alguns instantes, as três esferas são simultaneamente separadas. Considerando-se que o experimento foi realizado no vácuo (K0 = 9.109 N.m²/C²)  e que a distância final (d) entre as esferas A e B é muito maior que seu raio, a força eletrostática entre essas duas esferas é _______ e de intensidade igual a _______. 
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29. (UFRGS 2012) 
Considere que U é a energia potencial elétrica de duas partículas com cargas +2Q e -2Q fixas a uma distância R uma da outra. Uma nova partícula de carga +Q é agregada a este sistema entre as duas partículas iniciais, conforme representado na figura a seguir. 
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A energia potencial elétrica desta nova configuração do sistema é
a) zero.   
b) U/4.   
c) U/2.   
d) U.   
e) 3U.   

30. (UFRGS 2012) 
As cargas elétricas +Q, -Q e +2Q estão dispostas num círculo de raio R, conforme representado na figura abaixo. 
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Com base nos dados da figura, é correto afirmar que, o campo elétrico resultante no ponto situado no centro do círculo está representado pelo vetor
a) E1.   
b) E2.   
c) E3.   
d) E4.   
e) E5.   

31. (UFRGS 2013) 
Na figura abaixo, está mostrada uma série de quatro configurações de linhas de campo elétrico.
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Assinale a alternativa que preenche corretamente as lacunas da sentença abaixo, na ordem em que aparecem.

Nas figuras __________, as cargas são de mesmo sinal e, nas figuras __________, as cargas têm magnitudes distintas. 
a) 1 e 4 - 1 e 2   
b) 1 e 4 - 2 e 3   
c) 3 e 4 - 1 e 2   
d) 3 e 4 - 2 e 3   
e) 2 e 3 - 1 e 4   

32. (UFRGS 2013)  
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Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do aumento da produção industrial mundial é o aumento da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima de combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega partículas sólidas quase microscópicas contendo, por exemplo, carbono, grande causador de dificuldades respiratórias. Faz-se então necessária a remoção destas partículas da fumaça, antes de ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na figura abaixo.
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A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente fica até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um processo fundamentalmente baseado na
a) eletricidade estática.   
b) conservação da carga elétrica.   
c) conservação da energia.   
d) força eletromotriz.   
e) conservação da massa.   






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Física Resolvida - Grupos de estudos para Enem & Vestibular

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