1º EE de Física 3 da UFPE - 2016.2

A figura abaixo mostra uma barra retilínea não condutora de comprimento , com carga elétrica uniformemente distribuída.

Qual é a densidade linear de carga da barra?

Calcule o vetor campo elétrico produzido no ponto , situado no eixo , a uma distância da extremidade direita da barra, em termos das variáveis dadas no problema.

Considere que no ponto seja colocado um dipolo elétrico, de momento de dipolo elétrico de módulo , formando um ângulo de com o eixo positivo. Calcule a energia potencial do dipolo.

A figura abaixo ilustra um anel fino não condutor de raio , com carga positiva uniformemente distribuída ao longo de sua circunferência.

Considerando que o potencial elétrico é zero no infinito, calcule em um ponto que está localizado sobre o eixo de simetria do anel, a uma distância do seu centro.

A partir da expressão do potencial obtida em , calcule o valor da componente do campo elétrico na direção .

A expressão para obtida em permite calcular a componente do campo elétrico, mas não as componentes e . Por quê?

Uma partícula com carga elétrica e massa é lançada do infinito em direção ao anel, ao longo do seu eixo de simetria. Calcule a velocidade de lançamento mínima para que a partícula atravesse o plano do anel.

Um cilindro maciço infinito, não condutor, de raio , apresenta uma densidade volumétrica de carga variável dada por , onde é uma constante positiva e é a distância ao eixo de simetria do cilindro.

Considere duas superfícies gaussianas cilíndricas (figura abaixo) e (figura abaixo), com mesmo eixo de simetria do cilindro maciço, alturas , raios e , respectivamente.

Note que suas respostas podem conter apenas as variáveis , , , , e .

Calcule a carga elétrica no interior de e a carga elétrica contida no interior de .

Calcule o módulo do campo elétrico , para e para .

Esboce um gráfico de em função de , considerando as regiões e .