P1 de Física II da UFF - 2018.1

Considere o sistema de cargas na figura ao lado. O fluxo de campo elétrico total através da superfície é:

Considere as afirmações abaixo:

1. Um sistema com simetria planar é invariante por translações ao longo de um eixo cartesiano apenas.
2. A simetria esférica é caracterizada pela invariância por rotações em torno de quaisquer eixos cartesianos.
3. Um fio reto e infinito, uniformemente carregado com carga negativa possui simetria cilíndrica.
4. Um fio reto de comprimento , uniformemente carregado com carga positiva possui simetria cilíndrica.
5. Uma carga pontual possui simetria esférica.

Marque a opção que possui todas as opções verdadeiras.

1. I, II e III.
2. II, III e V.
3. III e V.
4. II, III e IV.
5. I, III e V.

Considere os dois fios ilustrados na figura abaixo: um fio de comprimento e um fio infinito, ambos muito finos e carregados negativamente. A densidade de carga é a mesma para os dois fios. As setas representam as linhas de campo em cada caso. Para cada um dos fios, calculamos o fluxo elétrico através das superfícies (idênticas nos dois casos). Podemos afirmar que:

1. Os fluxos são negativos nos dois casos, mas o fluxo no caso 1 é maior que o fluxo no caso 2.
2. Os fluxos são negativos nos dois casos, mas o fluxo no caso 2 é maior que o fluxo no caso 1.
3. Os fluxos são nulos nos dois casos.
4. Os fluxos são positivos e iguais nos dois casos.
5. Os fluxos são negativos e iguais nos dois casos.

Uma esfera maciça isolante de raio está positivamente carregada. A densidade de carga volumétrica uniforme é dada por . O campo elétrico dentro da esfera vale:

1. , apontando radialmente para fora com relação ao centro da esfera.
2. , apontando radialmente para dentro com relação ao centro da esfera.
3. , apontando radialmente para fora com relação ao centro da esfera.
4. , apontando radialmente para dentro com relação ao centro da esfera.
5. , apontando radialmente para fora com relação ao centro da esfera

Considere um material condutor com carga positiva com duas cavidades em seu interior, conforme figura. Na cavidade 1 existe uma carga positiva . Na cavidade 2 existe uma carga negativa . Fora do condutor, temos ainda uma carga negativa . A carga total no condutor está distribuída de acordo com:

1. na superfície 1; na superfície 2; na superfície 3.
2. na superfície 1; na superfície 2; na superfície 3.
3. na superfície 1; na superfície 2; na superfície 3.
4. na superfície 1; na superfície 2; na superfície 3.
5. nas três superfícies.

Na figura estão representadas algumas linhas de força do campo criado pela carga . Os pontos A, B, C e D estão sobre circunferências centradas na carga. Assinale a alternativa FALSA:

1. Os potenciais elétricos em A e C são iguais.
2. O potencial elétrico em A é maior do que em D.
3. Uma carga elétrica positiva colocada em A tende a se afastar da carga Q.
4. O trabalho realizado pelo campo elétrico para deslocar uma carga de A para C é nulo.
5. O campo elétrico em B é mais intenso do que em A.

Qual o potencial eletrostático no centro de um anel metálico de raio e carga ?

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

Qual a quantidade de energia necessária para construir o arranjo da figura abaixo trazendo as cargas do infinito?

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

Na figura abaixo, temos uma carga puntiforme fixa de carga . A figura mostra três círculos de raios , e . Os pontos e pertencem a trajetória de uma partícula de carga . O trabalho realizado no trecho é:

Um capacitor é um dispositivo eletrônico formado por duas placas metálicas idênticas, carregadas com cargas , separadas por um distância conforme ilustrado na figura abaixo.

Capacitores comerciais são construídos com placas cujos diâmetros são muito maiores que a separação e são de grande interesse em aplicações de eletrônica. Considerando esses capacitores comerciais, assinale a opção que melhor descreve o potencial eletrostático entre as placas carregadas .

Dois estudantes A e B usam diferentes cargas de teste para medir o campo elétrico produzido por uma distribuição de cargas. O estudante B utiliza uma carga de teste que é (em módulo) duas vezes maior do que a carga utilizada pelo estudante A. Nesta situação, o estudante A acha um valor de campo que é:

1. O mesmo encontrado pelo estudante B.
2. Duas vezes maior que o encontrado pelo estudante B.
3. Duas vezes menor que o encontrado pelo estudante B.
4. Quatro vezes maior que o encontrado pelo estudante B.
5. Quatro vezes menor que o encontrado pelo estudante B.

Uma partícula com carga elétrica se move livremente com velocidade   até atingir duas regiões de mesmo comprimento com campo elétrico uniforme como indicado na figura abaixo. Entre as duas regiões com campo, há uma região com campo zero. A partícula atravessa as regiões 1 e 2 e aquela sem campo e, em seguida, atinge o orifício no centro da tela. Quais devem ser os sentidos dos campos e a relação entre eles para que isso ocorra?

1. Região 1 para cima, região 2 para baixo, E(região 1) E(região 2)
2. Região 1 para baixo, região 2 para cima, E(região 1) E(região 2)
3. Região 1 para cima, região 2 para baixo, E(região 1) E(região 2)
4. Região 1 para cima, região 2 para cima, E(região 1) E(região 2)
5. Região 1 para baixo, região 2 para baixo, E(região 1) E(região 2)

O anel da figura abaixo tem raio e uma carga positiva uniformemente distribuída sobre ele. Qual é o campo elétrico no ponto localizado no centro do anel?

Duas esferas metálicas carregadas, de raios distintos, estão conectadas por um fio condutor muito fino. Sabendo que e representam os módulos do campo elétrico na superfície das 1, 2, e e as densidades superficiais, assinale a opção que descreve as relações entre os valores de e de no equilíbrio eletrostático (quando os potenciais na superfície são iguais).

Dois planos muito grandes, homogeneamente carregados, um com e outro com , estão separados por uma distância como mostra a figura. Assinale a opção que especifica, corretamente, o módulo, direção e sentido do campo elétrico na região I:

Uma carga é distribuída uniformemente sobre uma casca esférica isolante. Uma carga pontual é colocada dentro da casca. Qual alternativa melhor descreve a força elétrica sobre a partícula com carga :

1. A força é maior quando está próximo da superfície interna da casca.
2. A força é maior quando está no centro da casca.
3. A força é maior quando está a meio caminho entre o centro e a superfície interna da casca.
4. A força é nula em qualquer posição dentro da casca.
5. A força é constante e diferente de zero em qualquer posição dentro da casca.

A figura abaixo mostra dois cubos de plástico carregados, que se atraem segundo a Lei de Coulomb.

Um terceiro cubo (cubo 3) condutor descarregado é colocado separadamente próximo aos cubos 1 e 2. Qual das seguintes figuras descreve as forças entre os cubos 1 e 3 e entre os cubos 2 e 3?

1. I
2. II
3. III
4. IV
5. V

Uma carga positiva está uniformemente distribuída na metade superior do semicírculo e uma carga negativa está distribuída na metade inferior, como mostrado na figura abaixo. Qual é a direção e sentido do campo elétrico no ponto (o ponto está no centro do semicírculo)?

Os diagramas abaixo mostram quatro possíveis orientações de um dipolo elétrico em um campo elétrico uniforme  . Qual das alternativas melhor descreve a relação entre os módulos do torque exercido sobre o dipolo

a)

b)

c)

d)

e)

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

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