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Fis05 - Eletrostática e Eletromagnetismo - Michael2M

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PV2D-07-FIS-54<br />

231. Fuvest-SP<br />

Um elétron penetra numa região de campo elétrico<br />

uniforme de intensidade 90 N/C, com velocidade<br />

inicial v = 3,0 · 10 6 m/s na mesma direção e sentido<br />

do campo. Sabendo-se que a massa do elétron é<br />

igual a 9,0 · 10 –31 kg e a carga do elétron é igual<br />

a –1,6 · 10 –19 C, determine:<br />

a) a energia potencial elétrica no instante em que a velocidade<br />

do elétron, no interior desse campo, é nula;<br />

b) a aceleração do elétron.<br />

232. UFTM-MG<br />

Duas cargas elétricas puntiformes, q 1 = 1,0 · 10 –8 C e<br />

q 2 = –2,0 · 10 –8 C, encontram-se fixas no vácuo, respectivamente,<br />

no ponto E e no ponto A. O ponto E é<br />

o centro de uma circunferência, de raio 10 cm, e os<br />

pontos A, B, C e D são pertencentes à circunferência.<br />

Considere desprezíveis as ações gravitacionais.<br />

Dado: k = 9 · 10 9 N · m 2 /C 2<br />

a) Determine o módulo do vetor campo elétrico resultante,<br />

criado pelas cargas q1 e q2 , no ponto C.<br />

b) Uma terceira carga elétrica, q3 = 3,0 · 10 –12C, pontual, descreve o arco BCD<br />

<br />

. Qual é o trabalho<br />

realizado, nesse deslocamento, pela força elétrica<br />

que atua na carga q3 devido à ação das cargas<br />

elétricas q1 e q2 ? Justifique sua resposta.<br />

233. FCMSC-SP<br />

Sabe-se que a massa do elétron é m e = 9,1 · 10 –31 kg,<br />

que sua carga elétrica vale e = –1,6 · 10 –19 C e que<br />

a diferença de potencial entre dois pontos A e B é<br />

V A – V B = 100 V. Um elétron é abandonado em B sob ação<br />

do campo elétrico. Ao atingir A, sua velocidade será de:<br />

a) 5,9 · 10 7 m/s d) 2,9 · 10 6 m/s<br />

b) 5,9 · 10 6 m/s e) 2,9 · 10 3 m/s<br />

c) 5,9 · 10 3 m/s<br />

234. Unicamp-SP<br />

Considere o sistema de cargas na figura. As cargas<br />

+ Q estão fixas e a carga – q pode mover-se somente<br />

sobre o eixo x.<br />

Solta-se a carga – q, inicialmente em repouso, em<br />

x = a.<br />

a) Em que ponto do eixo x a velocidade de – q é<br />

máxima?<br />

b) Em que ponto(s) do eixo x a velocidade de – q é<br />

nula?<br />

235. Fuvest-SP<br />

Duas pequenas esferas metálicas, A e B, são<br />

mantidas em potenciais eletrostáticos constantes,<br />

respectivamente, positivo e negativo. As linhas<br />

cheias do gráfico na folha de resposta representam<br />

as intersecções, com o plano do papel, das<br />

superfícies equipotenciais esféricas geradas por A,<br />

quando não há outros objetos nas proximidades. De<br />

forma análoga, as linhas tracejadas representam as<br />

intersecções com o plano do papel, das superfícies<br />

equipotenciais geradas por B. Os valores dos potenciais<br />

elétricos dessas superfícies estão indicados<br />

no gráfico. As questões se referem à situação em<br />

que A e B estão na presença uma da outra, nas<br />

posições indicadas no gráfico, com seus centros<br />

no plano do papel.<br />

Note e adote<br />

Uma esfera com carga Q gera, fora dela, a uma distância<br />

r do seu centro, um potencial V e um campo<br />

elétrico de módulo E, dados pelas expressões:<br />

V = K (Q/r) E = K (Q/r2 ) = V/r K = constante<br />

1 volt/metro = 1 newton/coloumb<br />

a) Trace a linha de potencial V = 0, quando as duas<br />

esferas estão nas posições indicadas. Identifique<br />

claramente essa linha por V = 0.<br />

b) Determine, em volt/metro, utilizando dados do<br />

gráfico, os módulos dos campos elétricos EPA e<br />

EPB criados, no ponto P, respectivamente, pelas<br />

esferas A e B.<br />

c) Represente, em uma escala conveniente, no<br />

gráfico, com origem no ponto P, os vetores EPA ,<br />

EPB e o vetor campo elétrico EP resultante em P.<br />

Determine, a partir desta construção gráfica, o<br />

módulo de EP , em volt/metro.<br />

d) Estime o módulo do valor do trabalho τ, em joules,<br />

realizado quando uma pequena carga q = 2,0 nC é<br />

levada do ponto P ao ponto S, indicados no gráfico.<br />

(2,0 nC = 2,0 nanocoulombs = 2,0 · 10 –9 C).<br />

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