P1 de Física 3 da UFRJ - 2015.2

Qual das seguintes afirmativas é falsa?

No processo de carregamento de um capacitor, cria-se um campo elétrico entre suas placas.

O trabalho necessário para carregar um capacitor pode ser pensado como sendo o trabalho necessário para criar um campo elétrico entre suas placas.

A densidade de energia no espaço entre as placas de um capacitor é diretamente proporcional ao módulo do campo elétrico.

A diferença de potencial entre as placas de um capacitor é diretamente proporcional ao módulo do campo elétrico.

Nenhuma das afirmativas anteriores é falsa.

Duas partículas puntiformes, de cargas e , separadas pela distância produzem um potencial no ponto . Sabendo-se que a energia potencial associada a essas duas cargas se anula quando elas estão infinitamente afastadas, conclui-se que:

Nenhuma força atua em uma carga de teste colocada no ponto .

e devem ter o mesmo sinal.

O campo elétrico deve ser zero em .

O trabalho das forças elétricas para trazer as duas partículas do infinito à distância uma da outra é zero.

O trabalho das forças elétricas necessário para trazer uma carga do infinito para o ponto é zero.

Um capacitor carregado tem um campo elétrico de módulo e uma diferença de potencial entre suas placas. Sem conectar nenhuma fonte de , inserimos um material dielétrico entre as placas produzindo um campo elétrico de módulo e uma diferença de potencial através do capacitor. Que afirmativa melhor representa as relações entre os campos elétricos e as diferenças de potencial?

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Considere um disco de raio , com densidade superficial de carga uniforme . Seja ainda o sistema de coordenadas cilíndricas usual, e os vetores unitários correspondentes. Sabendo-se que a origem desse sistema está no centro do disco e o eixo é o eixo de simetria, qual das afirmativas abaixo é verdadeira?

O campo elétrico sempre aponta na direção .

O campo elétrico só depende da coordenada .

A direção do campo elétrico independe da coordenada .

O módulo do campo elétrico independe da coordenada .

A direção do campo elétrico independe da coordenada .

O módulo do campo elétrico independe da coordenada .

Considere os três objetos, , mostrados na figura, na presença do campo eletrostático gerado pela carga pontual positiva. Todas as linhas orientadas (“com setinhas”) mostradas são linhas de campo elétrico. Qual a única afirmação verdadeira?

é um condutor e

é um condutor

é um condutor e

é um condutor e

é um condutor e

é um condutor e

Um anel circular de raio está carregado com uma densidade de carga positiva e não uniforme, , onde . Determine:

a carga total no anel.

o potencial eletrostático, , num ponto do eixo de simetria do anel, localizado a uma distância do seu centro (sabendo-se que no infinito).

a expressão do campo elétrico, , no ponto , a partir de .

o módulo da velocidade inicial, , que um próton, de massa e carga , deve ter, em , para que este chegue ao repouso no centro do anel, em

Um fio retilíneo e infinito, carregado com uma densidade linear positiva e uniforme, , é colocado no interior de uma casca cilíndrica espessa, tambéminfinita,

Condutora e neutra, de raios interno, e externo, . Determine:

a carga contida num segmento de altura do fio,e as densidades superficiais de carga, e ,induzidas nas superfícies interna e externa do cilindro, respectivamente.

o campo elétrico, ,nas regiões

o potencial eletrostático, ,em todas as três regiões, apartir de,colocando o zero do potencial na superfície mais externado cilindro, de raio .

a.entreospontos e assinalados na figura (justifique sua resposta)

Uma esfera condutora maciça de raio possui carga . Concêntrica a ela, existe uma casca esférica espessa condutora e descarregada, de raio interno e raio externo , onde . Em certo instante, conectamos a esfera e a casca esférica por um fio condutor. Quando as cargas atingem o equilíbrio:

A superfície interna da esfera oca tem carga e a esfera maciça tem carga .

A superfície externa da esfera oca tem carga e a esfera maciça tem carga .

A superfície interna da esfera oca tem carga e a esfera maciça tem carga .

A superfície externa da esfera oca tem carga e a esfera maciça tem carga .

A superfície externa da esfera oca tem carga e a esfera maciça tem carga .