P1 de Física 3 da UNICAMP - 2011.2 Noturno

Uma pequena esfera carregada, de massa igual a , está suspensa através de um longo fio dentro de um campo elétrico uniforme, conforme diagrama abaixo. Se a esfera está em equilíbrio quando o fio faz um ângulo de com a vertical, calcule:

A força elétrica sobre a bola;

A carga da esfera;

Se a carga da esfera fosse negativa, quantos elétrons seriam necessários para formar esta carga?

e

Na figura abaixo duas barras isolantes muito finas, ambas de comprimento , estão uniformemente carregadas. Uma das barras possui carga e a outra barra possui carga desconhecida. As barras estão posicionadas em direções perpendiculares, conforme a figura.

Determine o vetor campo elétrico (módulo, direção e sentido) no ponto produzido pela barra de carga ;

Sabendo que ao colocar uma partícula carregada positivamente em , a força exercida sobre esta faz um ângulo de com o eixo , calcule a componente do campo elétrico total;

Determine a densidade linear de carga da barra cuja carga é desconhecida;

A figura abaixo mostra uma esfera não condutora de raio com uma carga uniformemente distribuída. Esta esfera é concêntrica a uma casca esférica condutora de raio interno e raio externo . A casca esférica possui uma carga em excesso de .

Determine o campo elétrico :

No interior da esfera, ;

Entre a esfera e a casca esférica, ;

Dentro da casca;

Fora da casca, ;

Que cargas surgem sobre as superfícies interna e externa da casca esférica?

Na figura abaixo temos uma esfera não condutora de raio carregada com uma carga distribuída uniformemente em todo o seu volume (densidade volumétrica de cargas constante e igual a ).

Calcular:

O potencial para e ;

Qual é a diferença de potencial entre um ponto da superfície da esfera, e o potencial no centro da mesma ?

Obter a componente do campo elétrico para e ;