P1 de Física II da UFF - 2022.1

7ª questão - Um núcleo de hélio está localizado entre as placas de um capacitor de placas paralelas, como mostrado. O núcleo tem uma carga de e uma massa de . Qual é a magnitude do campo elétrico tal que a força elétrica equilibra exatamente o peso do núcleo de hélio, de modo que ele permaneça estacionário?

A)

B)

C)

D)

E)

6ª questão - Duas esferas condutoras não carregadas, e , são suspensas por fios isolantes de modo que se tocam. Enquanto um bastão carregado negativamente é mantido próximo, mas sem tocar a esfera , alguém move a bola para longe de . Qual a configuração das cargas líquidas nas esferas após este processo?

A) esfera neutra e esfera neutra.

B) esfera positiva e esfera negativa.

C) esfera negativa e esfera positiva.

D) esfera neutra e esfera positiva.

E) esfera negativa e esfera neutra.

8ª questão - Quais afirmações são verdadeiras para um elétron se movendo sob ação exclusiva de um campo elétrico?

) Sua energia potencial elétrica aumenta à medida que vai do alto para o baixo potencial.

) Sua energia potencial elétrica diminui à medida que vai do alto para o baixo potencial.

) Sua energia potencial diminui à medida que sua energia cinética diminui.

) Sua energia cinética diminui à medida que se move no sentido do campo elétrico.

) Sua energia cinética aumenta à medida que se move no sentido do campo elétrico.

A) e

B) e

C) e

D) e

E) e

2ª questão - Um dipolo elétrico é liberado a partir do repouso em um campo elétrico não uniforme com a orientação indicada na figura. Assinale a opção que descreve corretamente o movimento inicial do dipolo se ele é liberado a partir do repouso na posição indicada?

A) Desloca-se para a parte superior da página.

B) Ele se move em direção à parte inferior da página.

C) Ele se move para a esquerda.

D) Ele se move para a direita.

E) Não se move.

4ª questão - Uma casca esférica condutora de raio e espessura desprezível está homogeneamente carregada com uma carga positiva. Qual dos gráficos a seguir melhor descreve o campo elétrico na direção radial como função da distância ao centro?

5ª questão - Uma carga de está distribuída uniformemente em um segmento do eixo que vai de a . Qual é a componente do campo elétrico no ponto sobre o eixo localizado em ?

A)

B)

C)

D)

E)

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.

1ª questão - Em um octógono regular, cuja distância do centro a um dos vértices é , todos os vértices estão ocupados por cargas imóveis de mesmo módulo e com sinais indicados na figura. Qual é o módulo da força eletrostática sobre uma partícula (imóvel) de carga colocada no centro?

A)

B)

C)

D)

E)

12ª questão - O octaedro regular, representado na figura, é um poliedro com 8 faces iguais. Suponha que uma carga puntiforme seja colocada no centro geométrico do octaedro. O fluxo do campo elétrico através de cada face do octaedro vale:

A)

B)

C)

D) zero

E) Não é possível calcular, pois o campo elétrico não é constante em cada face.

13ª questão - Você fixa quatro cargas pontuais idênticas e de massa nos vértices de um quadrado de lado . Em seguida, você as libera simultaneamente, de modo que elas passam a se afastar. A máxima velocidade que cada carga atingirá será:

A) infinitamente grande

B)

C)

D)

E)

15ª questão - Uma esfera de borracha carregada homogeneamente com uma carga está na cavidade interior de uma esfera condutora oca. Os centros de ambas coincidem, como esquematizado ao lado. O gráfico abaixo mostra o módulo do campo elétrico da configuração ao longo de uma linha radial (os pontilhados servem apenas como referência). Sobre essa situação, indique a afirmativa FALSA:

A) Uma vez que o campo elétrico não se anula para , a esfera condutora deve estar carregada.

B) O raio da esfera de borracha é .

C) O raio interno da esfera condutora vale .

D) A carga da esfera de borracha em Coulombs é .

E) A superfície externa da esfera condutora possui uma densidade superficial de carga igual a .

14ª questão - Uma superfície esférica imaginária envolve um dipolo elétrico e mais nenhuma outra carga. Sobre essa situação, podemos afirmar que:

A) O fluxo do campo elétrico na superfície não pode ser nulo, uma vez que há cargas elétricas em seu interior.

B) O fluxo do campo elétrico em um hemisfério da superfície pode ser não nulo.

C) O campo elétrico é nulo em todos os pontos da superfície.

D) O campo elétrico é normal à superfície em todos os pontos dela.

E) A superfície é uma equipotencial.

10ª questão - Uma partícula carregada positivamente é solta a partir do repouso no ponto em uma região sob influência de um campo eletrostático. Observa-se que ela então passa pelo ponto com velocidade depois pelo ponto com velocidade , onde e são os vetores unitários nas direções e . Sabe-se que apenas a força elétrica realiza trabalho. A respeito dos potenciais elétricos nos pontos , e , denominados respectivamente , e , podemos afirmar:

A)

B)

C)

D)

E)

11ª questão - O fio da figura está carregado com uma distribuição de carga não uniforme, de modo que sua densidade linear de carga depende da posição. Considerando-se os eixos da figura, cuja origem está no ponto , tem-se , sendo uma constante positiva. O campo elétrico no ponto , localizado no eixo que passa pelo centro do fio a uma distância deste, poderia ser representado por qual dos vetores abaixo?

9ª questão - Considere 3 esferas condutoras idênticas de raio . A primeira esfera, eletricamente neutra, é posta em contato elétrico com a segunda, com carga . Em seguida, é posta em contato elétrico com a terceira esfera, cuja carga vale . O campo elétrico produzido pela primeira esfera a uma distância de seu centro vale:

A) , apontando para fora da esfera

B) , apontando para dentro da esfera

C) , apontando para fora da esfera

D) , apontando para dentro da esfera

E) zero