Exercícios de Linhas de Campo Elétrico - Lista de Exercícios Resolvida

A figura abaixo representa as linhas de campo de duas partículas pontuais com cargas e .

De acordo com essas linhas as cargas e devem ser, respectivamente:

Ambas positivas

Positiva e negativa

Negativa e positiva

Ambas negativas

Positiva e neutra

Neutra e negativa

As linhas de campo elétrico para duas esferas condutoras estão mostradas na figura abaixo. Qual é o sinal da carga em cada esfera e quais são as magnitudes relativas das cargas nas esferas?

Na figura abaixo, as linhas de campo elétrico do lado esquerdo têm uma separação duas vezes maior que as linhas do lado direito.

(A) Se o módulo do campo elétrico no ponto é , qual é o módulo da força a que é submetido um próton no campo ?

• Dado. Carga elementar:

(B) Qual é o módulo do campo elétrico no ponto ?

Suponha que a carga da Figura a) abaixo seja fixa. Uma pequena partícula com carga positiva é colocada em algum ponto na figura e, a seguir, é libertada.

a) A trajetória da partícula seguirá uma linha de campo elétrico? Por quê?

Suponha, por outro lado, que a partícula seja colocada em algum ponto na Figura b) abaixo e libertada, considerando que as cargas e estão fixas.

b) A trajetória seguirá uma linha de campo elétrico? Novamente, por quê?.

Explique quaisquer diferenças entre suas respostas para as diferentes situações.

Duas cargas puntiformes e estão separadas por uma distância . Assinale a alternativa que melhor represente as linhas de força entre e :

Suponha que tenhamos duas cascas esféricas condutoras e concêntricas, onde a de menor raio tem uma carga positiva uniformente distribuída e a de maior raio tem uma carga negativa também uniformente distribuída.

Faça um esboço das linhas de campo elétrico:

I - Entre as duas cascas esféricas

II – Do lado de fora da casca esférica de maior raio

Considere os casos , e .

A figura mostra um sistema formado por partículas carregadas com cargas e e uma das linhas de campo que sai de e chega em . A reta tracejada é perpendicular à reta que passa pelas cargas e estas estão à mesma distância da reta tracejada.

A partir do desenho, podemos afirmar que:

1. , e que ;
2. , e que ;
3. , e seus módulos são iguais;
4. , e que ;
5. , e que ;

Na figura, temos uma seção tranversal de um corpo condutor, isolado (muito afastado de quaisquer outros corpos), em equilíbrio eletrostático, carregado positivamente, além de algumas curvas orientadas. Qual(is) de tais curvas, nitidamente, não pode(m) representar linhas de campo do correspondente campo eletrostático?

(a) 1 e 4.

(b) 1, 4 e 8.

(c) 2, 6 e 7.

(d) 1, 3, 4, 5, 7 e 8.

(e) 1, 3, 4, 5 e 8.

Analise as seguintes afirmativas:

As linhas de campo elétrico nunca se iniciam em um ponto no espaço;

As linhas de campo elétrico nunca se cruzam em um ponto do espaço;

As linhas de campo elétrico nunca são fechadas.

Qual(is) é(são) verdadeira(s)?

Apenas a .

Apenas a .

Apenas a .

Apenas a e a .

Apenas a e a .

Apenas a e a .

Todas são verdadeiras

Nenhuma é verdadeira.

A distribuição de cargas elétricas ao longo de uma superfície, relacionada ao campo elétrico produzido em determinado ponto onde estão distribuídas essas cargas, é explicada pela lei de Gauss, sobre esta teoria, é incorreto afirmar que:

1. O fluxo elétrico e carga elétrica variam proporcionalmente, porém o tamanho da superfície fechada não influencia a intensidade do fluxo elétrico
2. Para cargas positivas distribuídas em um determinado ponto, o vetor campo elétrico é orientado para fora da superfície
3. Quando não há distribuição de cargas na superfície, o vetor campo elétrico é nulo
4. Para cargas negativas distribuídas em um determinado ponto, o vetor campo elétrico é orientado para fora da superfície
5. Para cargas negativas distribuídas em um determinado ponto, o vetor campo elétrico é orientado para dentro da superfície

(Cap 22 Ex – 1) Faça um esboço das linhas de campo elétrico entre duas cascas esféricas condutoras concêntricas e do lado de fora da casca de maior raio supondo que existe uma carga positiva uniforme na casca de menor raio e uma carga negativa uniforme na casca de maior raio. Considere os casos , e .

(Cap 22 Ex – 52) Um elétron penetra, com uma velocidade inicial de , em uma região na qual existe um campo elétrico uniforme de módulo , e se move paralelamente ao campo. (a) Qual é a velocidade do elétron 1,5 ns depois de entrar na região? (b) Que distância o elétron percorre nesse intervalo de 1,5 ns?

(Cap 22 Ex – 48) Na figura abaixo, um elétron (e) é liberado a partir do repouso no eixo central de um disco uniformemente carregado de raio R. A densidade superficial de cargas do disco é. Determine o módulo da aceleração inicial do elétron se for liberado a uma distância (a) R, (b) R/100, (c) R/1000 do centro do disco. (d) Por que o módulo da aceleração quase não varia quando o elétron está próximo do disco?

A figura abaixo mostra as linhas do campo eletrostático produzido por duas partículas . Sobre esse sistema podemos afirmar que:

Escolha uma:

A linha de força é um ente geométrico que auxilia na indicação de um campo elétrico. O vetor campo elétrico é, em cada ponto, tangente à linha de força e esta tem o mesmo sentido do campo elétrico. Considere a situação abaixo onde tenhos as linhas de força radiais

Com relação à carga da partícula localizada na região central da figura é correto afirmar que:

1. Faltam elementos para determinar o sinal da carga
2. Pode ser negativa ou positiva
3. É negativa
4. Não tem carga
5. É positiva

A figura abaixo representa as linhas de campo de duas partículas pontuais com cargas e .

De acordo com essas linhas as cargas e devem ser, respectivamente:

Ambas positivas

Positiva e negativa

Negativa e positiva

Ambas negativas

Positiva e neutra

Neutra e negativa

A figura abaixo mostra as linhas do campo eletrostático produzido por duas partículas de cargas e . Sobre esse sistema, podemos afirmar que:

1. , e
2. , e
3. , e
4. , e
5. , e
6. , e
7. , e
8. , e

A figura mostra um sistema formado por partículas carregadas com cargas e e uma das linhas de campo que sai de e chega em . A reta tracejada é perpendicular à reta que passa pelas cargas e estas estão à mesma distância da reta tracejada.

A partir do desenho, podemos afirmar que:

1. , e que ;
2. , e que ;
3. , e seus módulos são iguais;
4. , e que ;
5. , e que ;

A figura à seguir mostra esquematicamente uma seção transversal de um objeto condutor maciço (de carga elétrica total nula) colocado em um campo eletrostático externo, após atingido o equilíbrio eletrostático.

Algumas das linhas de campo elétrico, parcialmente desenhadas na figura, estão erradas e não podem corresponder a uma situação física real. Assinale a seguir cada linha impossível.

1. 1
2. 2
3. 3
4. 4
5. 5
6. 6
7. 7

[Atenção: nesta questão pode haver mais de um item correto].

(Cap 22 Ex – 50) Em um certo instante, as componentes da velocidade de um elétron que se move entre duas placas paralelas carregadas são e . O campo elétrico entre as placas é dado por . Em termos dos vetores unitários, determine (a) a aceleração do elétron; (b) a velocidade do elétron no instante em que sua coordenada x variou de 2,0 cm.

(Cap 22 Ex - 81) Existe na atmosfera um campo elétrico Ê, dirigido verticalmente para baixo, cujo módulo é da ordem de 150 N/C. Estamos interessados em fazer "flutuar" nesse campo uma esfera de enxofre com 4,4 N de peso carregando-a eletricamente. (a) Qual deve ser a carga da esfera (sinal e valor absoluto)? (b) Por que o experimento não pode ser realizado na prática?

Na figura, temos uma seção transversal de um corpo condutor, isolado (muito afastado de quaisquer outros corpos), em equilíbrio eletrostático carregado positivamente, além de algumas curvas orientadas. Quais curvas, nitidamente, não podem representar linhas de campo do correspondente eletrostático?

a) 1 e 4

b) 1, 4 e 7

c) 2, 6 e 7

d) 1, 3, 4, 5 e 7

e) 1, 3, 4 e 5

Uma linha isolante de cargas tem a forma de um semicírculo de raio , como indicado na figura abaixo. Sua densidade linear de carga é dada por , onde é uma constante positiva e é o ângulo polar medido a partir do eixo .

(c) Repita os dois itens acima, mas supondo agora que .

3ª questão - Qual das seguintes afirmações melhor explica por que é possível definir um potencial eletrostático em uma região do espaço que contém um campo eletrostático?

A) Trabalho deve ser feito para aproximar duas cargas positivas.

B) Cargas iguais se repelem e cargas diferentes se atraem.

C) Uma carga positiva ganhará energia cinética à medida que se aproxima de uma carga negativa.

D) Uma carga negativa ganhará energia cinética à medida que se afasta de outra carga negativa.

E) O trabalho necessário para unir duas cargas é independente do caminho percorrido.

Considere as linhas de campo elétrico na figura abaixo. Ordene o campo elétrico em ordem crescente nos pontos indicados.

1. .
2. .
3. .
4. .
5. .

2) A figura ao lado mostra as linhas de campo geradas por duas cargas puntiformes, e .

(a) Quais os sinais de e ?