Sala de Estudos FÍSICA – Lucas 2° trimestre Ensino Médio 3º ano classe:___ Prof.LUCAS Nome:______________________________________ nº___

Sala de Estudos – Força Elétrica e Campo Elétrico

Força Elétrica

1. (Pucrj 2010) O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a

uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d)

por (2d)?

a) Mantém seu módulo e passa a ser atrativa. b) Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva. c) Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva. d) Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva. e) Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa. 2. (Unicamp 2014) A atração e a repulsão entre partículas carregadas têm inúmeras aplicações

industriais, tal como a pintura eletrostática. As figuras abaixo mostram um mesmo conjunto de

partículas carregadas, nos vértices de um quadrado de lado a, que exercem forças eletrostáticas

sobre a carga A no centro desse quadrado. Na situação apresentada, o vetor que melhor

representa a força resultante agindo sobre a carga A se encontra na figura

a) b) c) d) 3. (Unesp 2015) Em um experimento de eletrostática, um estudante dispunha de três esferas

metálicas idênticas, A, B e C, eletrizadas, no ar, com cargas elétricas 5Q, 3Q e 2Q,

respectivamente.

Utilizando luvas de borracha, o estudante coloca as três esferas simultaneamente em contato e,

depois de separá-las, suspende A e C por fios de seda, mantendo-as próximas. Verifica, então,

que elas interagem eletricamente, permanecendo em equilíbrio estático a uma distância d uma

da outra. Sendo k a constante eletrostática do ar, assinale a alternativa que contém a correta

representação da configuração de equilíbrio envolvendo as esferas A e C e a intensidade da

força de interação elétrica entre elas.

a) b)

c) d)

e) 4. (Uftm 2012) O gráfico mostra como varia a força de repulsão entre duas cargas elétricas,

idênticas e puntiformes, em função da distância entre elas.

Considerando a constante eletrostática do meio como 9 2 2k 9 10 N m C , determine:

a) o valor da força F.

b) a intensidade das cargas elétricas.

5. (Unicamp 2013) Em 2012 foi comemorado o centenário da descoberta dos raios cósmicos,

que são partículas provenientes do espaço.

a) Os neutrinos são partículas que atingem a Terra, provenientes em sua maioria do Sol.

Sabendo-se que a distância do Sol à Terra é igual a 1,5 1011 m , e considerando a velocidade

dos neutrinos igual a 3,0 108 m/s , calcule o tempo de viagem de um neutrino solar até a

Terra.

b) As partículas ionizam o ar e um instrumento usado para medir esta ionização é o eletroscópio.

Ele consiste em duas hastes metálicas que se repelem quando carregadas. De forma

simplificada, as hastes podem ser tratadas como dois pêndulos simples de mesma massa m

e mesma carga q localizadas nas suas extremidades. O módulo da força elétrica entre as

cargas é dado por 2

2,e

qF k

d sendo k = 9 109 N m2/C2. Para a situação ilustrada na figura

abaixo, qual é a carga q, se m = 0,004 g?

6. (Ufpe 2011) Considerando que as três cargas da figura estão em equilíbrio, determine qual o

valor da carga 1Q em unidades de 910 C . Considere 93Q 3 10 C .

7. (Pucrj 2012) Um sistema eletrostático composto por 3 cargas Q1 = Q2 = +Q e Q3 = q é montado

de forma a permanecer em equilíbrio, isto é, imóvel.

Sabendo-se que a carga Q3 é colocada no ponto médio entre Q1 e Q2, calcule q.

a) – 2 Q b) 4 Q c) – ¼ Q d) ½ Q e) – ½ Q 8. (Unifesp 2009) Considere a seguinte "unidade" de

medida: a intensidade da força elétrica entre duas cargas

q, quando separadas por uma distância d, é F. Suponha

em seguida que uma carga q1 = q seja colocada frente a

duas outras cargas, q2 = 3q e q3 = 4q, segundo a

disposição mostrada na figura. A intensidade da força

elétrica resultante sobre a carga q1, devido às cargas q2 e

q3, será

a) 2F. b) 3F. c) 4F. d) 5F. e) 9F.

9. (Unifesp 2015) Uma carga elétrica puntiforme Q 0 está fixa em uma região do espaço e

cria um campo elétrico ao seu redor. Outra carga elétrica puntiforme q, também positiva, é

colocada em determinada posição desse campo elétrico, podendo mover-se dentro dele. A malha

quadriculada representada na figura está contida em um

plano xy, que também contém as cargas. Quando na

posição A, q fica sujeita a uma força eletrostática de

módulo F exercida por Q. Calcule o módulo da força

eletrostática entre Q e q, em função apenas de F,

quando q estiver na posição B.

10. (Ufpe 2004) Nos vértices de um triângulo

equilátero de lado L = 3,0 cm, são fixadas cargas q

pontuais e iguais. Considerando q = 3,0 C, determine

o módulo da força, em N, sobre uma carga pontual q0

= 2,0 C, que se encontra fixada no ponto médio de um

dos lados do triângulo.

_______________________________________________________________________

GABARITO: 1) D 2) D 3) B 4) (a) 1000 N (b) 1.10-4 C 5) (a) 500 s (b) 2 nC }

6) 91 2Q Q 12 10 C 7) C 8) D 9) F/2 10) 80 N

Campo Elétrico

1. (G1 - ifsul 2017) As cargas elétricas puntiformes 1q 20 Cμ e 2q 64 Cμ estão fixas no

vácuo 9 2 20k 9 10 Nm C , respectivamente nos pontos A e B, conforme a figura a seguir.

O campo elétrico resultante no ponto P tem

intensidade de

a) 63,0 10 N C

b) 63,6 10 N C

c) 64,0 10 N C

d) 64,5 10 N C

2. (Espcex (Aman) 2017) Uma partícula de carga q e massa 610 kg foi colocada num ponto

próximo à superfície da Terra onde existe um campo elétrico uniforme, vertical e ascendente de

intensidade 5E 10 N C. Sabendo que a partícula está em

equilíbrio, considerando a intensidade da aceleração da

gravidade 2g 10 m s , o valor da carga q e o seu sinal são

respectivamente:

a) 310 C,μ negativa

b) 510 C,μ positiva

c) 510 C,μ negativa

d) 410 C,μ positiva

e) 410 C,μ negativa

3. (Unesp 2017) Três esferas puntiformes, eletrizadas com cargas elétricas 1 2q q Q e

3q –2Q, estão fixas e dispostas sobre uma circunferência de raio r e centro C, em uma região

onde a constante eletrostática é igual a 0k , conforme representado na figura.

Considere CV o potencial eletrostático e CE o módulo do campo

elétrico no ponto C devido às três cargas. Os valores de CV e

CE são, respectivamente,

a) zero e 02

4 k Q

r

b) 04 k Q

r

e 0

2

k Q

r

c) zero e zero

d) 02 k Q

r

e 0

2

2 k Q

r

e) zero e 02

2 k Q

r

4. (Ufjf-pism 3 2017) Duas cargas elétricas, q1 1 Cμ e q2 4 C,μ estão no vácuo, fixas nos

pontos 1 e 2, e separadas por uma distância d 60 cm, como mostra a figura abaixo.

Como base nas informações, determine:

a) A intensidade, a direção e o sentido do vetor campo elétrico resultante no ponto médio da

linha reta que une as duas cargas.

b) O ponto em que o campo elétrico resultante é nulo à esquerda de q1.

5. (Uema 2016) Poraquê é o nome popular do peixe elétrico da Amazônia. Seu nome vem da

língua tupi e significa “o que coloca pra dormir”. Ele é comparado com uma pilha e pode produzir

descarga de até 1500 volts, a denominação não podia ser mais apropriada. Caso uma pessoa

mergulhe a uma distância de 20 cm desse peixe, considerando uma descarga elétrica de

1500 V, calcule a intensidade

a) do campo elétrico produzido por esse peixe

para essa distância.

b) da corrente elétrica, considerando a

resistência elétrica da água desse local de

120 .Ω

6. (Fuvest 2016) Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes

de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse

quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial vr

na

direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura. A

trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de v,r

e eles serão acelerados com velocidade

crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem,

respectivamente, eletrizadas com cargas

Note e adote:

Q é um número positivo.

a) Q, Q, Q, Q

b) 2Q, Q, Q, 2Q

c) Q, Q, Q, Q

d) Q, Q, Q, Q

e) Q, 2Q, 2Q, Q

7. (Uern 2015) Os pontos P, Q, R e S são equidistantes das cargas localizadas nos vértices

de cada figura a seguir:

Sobre os campos elétricos resultantes, é correto afirmar que

a) é nulo apenas no ponto R.

b) são nulos nos pontos P, Q e S.

c) são nulos apenas nos pontos R e S.

d) são nulos apenas nos pontos P e Q.

8. (Uem-pas 2016) Uma pequena massa m com carga q se encontra em equilíbrio, como

mostrado abaixo.

O campo elétrico Eur

é uniforme e constante. A aceleração da gravidade é g. Assinale o que for

correto.

01) A carga q é positiva.

02) O ângulo α é dado por | q | E

arctan .mg

α

04) O módulo da tensão no fio vale 2 2 2 2T q E m g .

08) Se quisermos colocar a partícula na horizontal

( 2),α π devemos aplicar um campo elétrico infinito.

16) Se o fio se romper, a coordenada horizontal da

partícula varia linearmente com o tempo t .

9. (Unesp 2015) Modelos elétricos são

frequentemente utilizados para explicar a

transmissão de informações em diversos sistemas

do corpo humano. O sistema nervoso, por exemplo,

é composto por neurônios (figura 1), células

delimitadas por uma fina membrana lipoproteica que

separa o meio intracelular do meio extracelular. A

parte interna da membrana é negativamente

carregada e a parte externa possui carga positiva

(figura 2), de maneira análoga ao que ocorre nas

placas de um capacitor.

A figura 3 representa um fragmento ampliado dessa

membrana, de espessura d, que está sob ação de

um campo elétrico uniforme, representado na figura

por suas linhas de força paralelas entre si e

orientadas para cima. A diferença de potencial entre o meio intracelular e o extracelular é V.

Considerando a carga elétrica elementar como e, o íon de potássio K , indicado na figura 3, sob

ação desse campo elétrico, ficaria sujeito a uma força elétrica cujo módulo pode ser escrito por

a) e V d

b) e d

V

c) V d

e

d) e

V d

e) e V

d

10. (Ufpr 2014) Um próton é injetado no ponto O e passa a se mover no interior de um capacitor

plano de placas paralelas, cujas dimensões estão indicadas na figura abaixo.

O próton tem velocidade inicial 0v

rcom módulo

51,0 10 m/ s e direção formando um ângulo θ

igual a 45° com o eixo x horizontal. O campo

elétrico está orientado na direção do eixo y

conforme mostrado na figura. Considere a massa

do próton igual a 271,6 10 kg e sua carga igual

191,6 10 C. Supondo que somente o campo

elétrico uniforme no interior do capacitor atue sobre o próton, calcule qual deve ser o mínimo

módulo deste campo para que o próton não colida com a placa inferior.

_________________________________________________________________________

GABARITO: 1) B 2) D 3) E 4) (a) 5.105 N/C (b) x = 0 5) (a) 7500 N/C

(b) 12,5 A 6) C 7) B 8) 02 + 04 + 08 = 14. 9) E 10) 800 N/C