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Exercícios sobre campo elétrico

Resolva esta lista de exercícios sobre campo elétrico, grandeza física que varia com o meio, a carga elétrica e a distância ao quadrado entre o campo elétrico e a carga elétrica.

Questão 1

(UnP) O módulo do vetor campo elétrico produzido por uma carga elétrica puntiforme em um ponto P é igual a E. Dobrando-se a distância entre a carga e o ponto P, por meio do afastamento da carga, nesse caso o módulo do vetor campo elétrico nesse ponto fica:

A) E2

B) E4

C) 2 E

D) 4 E

Questão 2

(Mackenzie) Uma carga elétrica puntiforme com q = 4,0 μC, que é colocada em um ponto P do vácuo, fica sujeita a uma força elétrica de intensidade 1,2 N. O campo elétrico nesse ponto P tem intensidade:

A) 3,0∙105 N/C

B) 2,4∙105 N/C

C) 1,2∙105 N/C

D) 4,0∙105 N/C

E) 4,8∙105 N/C

Questão 3

(UFRR) Leia as afirmativas abaixo e classifique-as como VERDADEIRAS (V) ou FALSAS (F):

I. O vetor campo elétrico em determinado ponto depende exclusivamente da carga elétrica que o gera e da distância da origem até o ponto a qual se determina o campo elétrico.

II. O sentido do vetor potencial elétrico depende do sinal da carga elétrica.

III. A intensidade da interação mútua entre duas cargas elétricas depende exclusivamente do meio onde elas se encontram.

IV. O campo elétrico no centro de um condutor cilíndrico é nulo.

V. Os vetores força elétrica e campo elétrico são iguais quando a carga de prova for positiva e seu valor for de 1C.

Assinale a alternativa que mostra a classificação CORRETA das assertivas:

A) I –Verdadeira; II –Verdadeira; III –Falsa; IV –Verdadeira; V –Verdadeira

B) I –Verdadeira; II –Falsa; III –Verdadeira; IV –Verdadeira; V –Falsa

C) I –Falsa; II –Falsa; III –Falsa, IV –Verdadeira, V –Verdadeira

D) I –Falsa; II –Verdadeira; III –Falsa; IV –Verdadeira; V –Verdadeira

E) I –Falsa; II –Falsa; III –Falsa; IV –Verdadeira; V –Falsa

Questão 4

(Unaerp) Uma carga de prova de 60 mC, quando colocada em um campo elétrico, no ponto P, recebe uma força resultante de módulo igual a 0,15 N. Podemos afirmar que o valor do campo elétrico nesse ponto é, em N/C,

A) 0,02

B) 0,16

C) 0,20

D) 1,60

E) 2,50

Questão 5

Calcule a intensidade do campo elétrico no vácuo produzido por uma carga elétrica de 0,1 C a 5 m de distância.

Dado: ko=9∙109 (N ∙ m)2/C2

A) 0,018∙109 N / C

B) 0,036∙109 N / C

C) 0,072∙109 N / C

D) 0,144∙109 N / C

E) 0,288∙109 N / C

Questão 6

Uma carga elétrica de 5 mC  está localizada em um campo elétrico de 1500 N/C. Com essas informações, calcule a força elétrica que atua sobre essa carga elétrica.

A) 6,0 N

B) 6,5 N

C) 7,0 N

D) 7,5 N

E) 8,0 N

Questão 7

Uma partícula de carga q = 2,0 μC está no ponto X do espaço. Com base nessas informações, qual é a intensidade do campo elétrico gerado por essa partícula no ponto Z, que está a 1 m de X?

Dado: k0 = 9 . 109 (N . m)2 / C2

A) 18 000 N/C

B) 27 000 N/C

C) 36 000 N/C

D) 45 000 N/C

E) 54 000 N/C

Questão 8

O campo elétrico das cargas elétricas positivas aponta sempre:

A) de forma perpendicular às cargas elétricas.

B) de forma oblíqua às cargas elétricas.

C) para fora das cargas elétricas.

D) paralelamente às cargas elétricas.

E) para dentro das cargas elétricas.

Questão 9

Uma carga elétrica P gera um campo elétrico de 1200 N/C  e possui uma força elétrica atrativa de 840 N  com uma carga elétrica R, o dobro de P. Em vista disso, calcule o valor da carga P e da carga R.

A) 0,3 C  e 1,0 C

B) 0,4 C  e 1,1 C

C) 0,5 C  e 1,2 C

D) 0,6 C  e 1,3 C

E) 0,7  C  e 1,4 C

Questão 10

A uma distância de 15 metros, foi produzido um campo elétrico por uma carga de 50 C. Sabendo que a constante eletrostática do vácuo vale 9 ∙ 109  N ∙ m2/C2, determine a intensidade aproximada desse campo elétrico.

A) 1∙109 N/C

B) 2∙109 N/C

C) 3∙109 N/C

D) 4∙109 N/C

E) 5∙109 N/C

Questão 11

Calcule o módulo do campo elétrico gerado por uma carga elétrica de -2 10-3 C que experimenta uma força elétrica de 13,5∙10-3 N.

A) 0,84 N/C

B) 1,68 N/C

C) 3,37 N/C

D) 6,75 N/C

E) 13,5 N/C

Questão 12

Quais das alternativas apresentam as unidades de medidas correspondentes às grandezas físicas estudadas no campo elétrico?

I. A carga elétrica é medida em Newton por Coulomb.

II. O campo elétrico é medido em Coulomb.

III. A força elétrica é medida em Newton.

IV. A distância é medida em metros.

Estão corretas:

A) I, II.

B) III, IV.

C) I, IV.

D) II, III.

E) I, II e III.

Respostas

Resposta Questão 1

Alternativa B.

Primeiramente, encontraremos a expressão que representa o campo elétrico no ponto P antes do afastamento das cargas elétricas:

E=kQd2

Depois, encontraremos a expressão que representa o campo elétrico no ponto P após o afastamento das cargas elétricas:

E=kQd2

Como a distância após o afastamento é o dobro da distância antes do afastamento, temos:

E=kQ(2d)2

E=kQ4d2

E=14kQd2

E=14E

E=E4

Resposta Questão 2

Alternativa A.

Calcularemos o campo elétrico através da fórmula que o relaciona à força elétrica e à carga elétrica:

E=Fq

E=1,24 μ

Substituiremos o símbolo micro (µ) por seu valor de 10-6 , então:

E=1,24  106

E=0,3106

E=3105N/C

Resposta Questão 3

Alternativa C.

I. O vetor campo elétrico em um determinado ponto depende exclusivamente da carga elétrica que o gera e da distância da origem até o ponto a qual se determina o campo elétrico. (incorreta)

O campo elétrico depende também do meio.

II. O sentido do vetor potencial elétrico depende do sinal da carga elétrica. (incorreta)

O potencial elétrico não é um vetor.

III. A intensidade da interação mútua entre duas cargas elétricas depende exclusivamente do meio onde elas se encontram. (incorreta)

A força elétrica depende do meio, do produto entre as duas cargas elétricas e a distância ao quadrado entre elas.

IV. O campo elétrico no centro de um condutor cilíndrico é nulo. (correta)

V. Os vetores força elétrica e campo elétrico são iguais quando a carga de prova for positiva e seu valor for de 1C. (correta)

Resposta Questão 4

Alternativa E.

Calcularemos o campo elétrico através da fórmula que o relaciona à força elétrica e à carga elétrica:

E=Fq

E=0,1560 m

Substituiremos o símbolo mili (m) por seu valor de 10-3 , então:

E=0,1560 103

E=0,0025103

E=2,5103103

E=2,5 N/C

Resposta Questão 5

Alternativa D.

Calcularemos o campo elétrico através da sua fórmula:

E=k0Qd2

E=91090,452

E=91090,425

E=0,144109N/C

Resposta Questão 6

Alternativa D.

Calcularemos a força elétrica através da fórmula que a relaciona ao campo elétrico e à carga elétrica:

F=|q|E

F=|5 m|1500

Substituiremos o símbolo mili (m)  por seu valor de 10-3, então:

F=51031,5103

F=7,5 N

Resposta Questão 7

Alternativa A.

Calcularemos o campo elétrico no ponto Z através da sua fórmula:

E=k0Qd2

E=91092μ12

Substituiremos o símbolo micro (μ)  por seu valor de 10-6 , então:

E=91092  10612

E=18109 106

E=18 000N/C

Resposta Questão 8

Alternativa C.

O campo elétrico das cargas elétricas positivas aponta sempre para o seu exterior, enquanto o campo elétrico das cargas elétricas negativas aponta sempre para o seu interior.

Resposta Questão 9

Alternativa E.

Primeiramente, calcularemos a carga elétrica P, através da fórmula que a relaciona à força elétrica e ao campo elétrico:

F=|q|E

840=|q|1200

P=8401200

P=0,7 C

Por fim, calcularemos a carga elétrica R, que é o dobro da carga elétrica P:

R=2P

R=20,7

R=1,4 C

Resposta Questão 10

Alternativa B.

Calcularemos o campo elétrico através da sua fórmula:

E=k0Qd2

E=910950152

E=910950225

E2109N/C

Resposta Questão 11

Alternativa D.

Calcularemos o campo elétrico através da fórmula que o relaciona à força elétrica e à carga elétrica:

F=|q|E

13,5103=|2103|E

E=13,51032 103

E=6,75N/C

Resposta Questão 12

Alternativa B.

I. A carga elétrica é medida em Newton por Coulomb. (incorreta)

A carga elétrica é medida em Coulomb.

II. O campo elétrico é medido em Coulomb. (incorreta)

O campo elétrico é medido em Newton por Coulomb.

III. A força elétrica é medida em Newton (correta)

IV. A distância é medida em metros. (correta)

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