Questões de Vestibular Sobre eletrostática e lei de coulomb. força elétrica. em física

As forças que se observam na natureza podem ser explicadas em termos de quatro interações fundamentais.

Na primeira coluna do quadro abaixo, estão listadas as quatro interações fundamentais; na segunda, exemplos de fenômenos que se observam na natureza.

Assinale a alternativa que associa corretamente as interações fundamentais, mencionadas na primeira coluna, aos respectivos exemplos, listados na segunda.

Na ilustração, estão representados os pontos I, II, III e IV em um campo elétrico uniforme.

Uma partícula de massa desprezível e carga positiva adquire a maior energia potencial elétrica possível se for colocada no ponto:

Uma partícula de carga elétrica negativa entra na região central delimitada por duas placas planas e paralelas cujas dimensões são muito maiores do que a separação entre elas. Os potenciais elétricos das placas esquerda e direita são, respectivamente, iguais a 100V e 200V.

Analise

I o lado para o qual a partícula será defletida nessas condições;

II o que ocorre com a deflexão da partícula caso os valores dos potenciais elétricos de ambas as placas sejam acrescidos de 300V, passando a ter valores iguais a 400V e 500V, respectivamente.

É correto afirmar que:

A figura mostra duas partículas A e B de massas respectivamente iguais a m_A e m_B e cargas elétricas q_A e q_B. Considere que elas estão sujeitas exclusivamente às forças eletrostáticas mútuas devidas às suas cargas e que as setas na figura representam suas respectivas acelerações vetoriais:

Comparando as cargas e as massas das partículas, conclui-se que

Suponha uma pequeníssima esfera contendo 12 nêutrons, 11 prótons e 10 elétrons, ao redor da qual gira um elétron a 1,6 × 10^–10 m de seu centro, no vácuo.

Considerando a carga elementar e = 1,6 × 10^–19 C e a constante eletrostática do vácuo k₀ = 9 × 10⁹ N · m² / C² , a intensidade da força elétrica entre a esfera e o elétron é

Na figura, A e B representam duas placas metálicas; a diferença de potencial entre elas é V_B – V_A = 2,0 x 10⁴ V. As linhas tracejadas 1 e 2 representam duas possíveis trajetórias de um elétron, no plano da figura.

                                         

Considere a carga do elétron igual a -1,6 x 10^-19 C e as seguintes afirmações com relação à energia cinética de um elétron que sai do ponto X na placa A e atinge a placa B:

I. Se o elétron tiver velocidade inicial nula, sua energia cinética, ao atingir a placa B, será 3,2 x10^-15 J.

II. A variação da energia cinética do elétron é a mesma, independentemente de ele ter percorrido as trajetórias 1 ou 2.

III. O trabalho realizado pela força elétrica sobre o elétron na trajetória 2 é maior do que o realizado sobre o elétron na trajetória 1.

Apenas é correto o que se afirma em 

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.

Considere uma carga elétrica de carga Q = + 12,0 x 10^-6 C. Qual a intensidade do campo elétrico (E) que ela produz sobre uma carga de prova localizada à 0,3 m de distância? (Dado: K = 9,0 x 10^-6 N.m²/C²).

INSTRUÇÃO: Para responder à questão, considere a figura abaixo, que representa as linhas de força do campo elétrico gerado por duas cargas puntuais Q_A e Q_B.

A soma Q_A + Q_B é, necessariamente, um número

Três esferas puntiformes, eletrizadas com cargas elétricas q₁ = q₂ = +Q e q₃ = –2Q, estão fixas e dispostas sobre uma circunferência de raio r e centro C, em uma região onde a constante eletrostática é igual a k₀ , conforme representado na figura.
Considere V_C o potencial eletrostático e E_C o módulo do campo elétrico no ponto C devido às três cargas. Os valores de V_C e E_C são, respectivamente,

Um objeto metálico, X, eletricamente isolado, tem carga negativa 5,0 x 10^-12 C. Um segundo objeto metálico, Y, neutro, mantido em contato com a Terra, é aproximado do primeiro e ocorre uma faísca entre ambos, sem que eles se toquem. A duração da faísca é 0,5 s e sua intensidade é 10^-11 A. No final desse processo, as cargas elétricas totais dos objetos X e Y são, respectivamente,

Um sistema de cargas pontuais é formado por duas cargas positivas +q e uma negativa –q, todas de mesma intensidade, cada qual fixa em um dos vértices de um triângulo equilátero de lado r. Se substituirmos a carga negativa por uma positiva de mesma intensidade, qual será a variação da energia potencial elétrica do sistema? A constante de Coulomb é denotada por k.

Comumente ouve-se falar dos perigos da alta voltagem em dispositivos elétricos. Todavia, uma alta voltagem pode não significar uma grande quantidade de energia se

Para responder à questão 8, considere as informações que seguem.

Três esferas de dimensões desprezíveis A, B e C estão eletricamente carregadas com cargas elétricas respectivamente

iguais a 2q, q e q. Todas encontram-se fixas, apoiadas em suportes isolantes e alinhadas horizontalmente,

como mostra a figura abaixo:

O módulo da força elétrica exercida por B na esfera C é F. O módulo da força elétrica exercida por A na esfera B é

Admita que a distância entre os eletrodos de um campo elétrico é de 20 cm e que a diferença de potencial efetiva aplicada ao circuito é de 6 V.

Nesse caso, a intensidade do campo elétrico, em V/m, equivale a:

Uma partícula dotada de massa e eletrizada negativamente é lançada, com velocidade inicial v_o , para o interior de uma região A onde impera um campo elétrico uniforme. A partícula segue a trajetória retilínea paralela ao plano da folha, mostrada na figura. Logo após atravessar a região A, a partícula ingressa na região B, com velocidade v>v_o , onde há um campo magnético uniforme, orientado perpendicularmente ao plano da folha, apontando para fora dela.

É correto afirmar que a orientação do campo elétrico em A é paralela ao plano da folha no

Muitos experimentos importantes para o desenvolvimento científico ocorreram durante o século XIX. Entre eles, destaca-se a experiência de Millikan, que determinou a relação entre a carga q e a massa m de uma partícula eletrizada e que, posteriormente, levaria à determinação da carga e da massa das partículas elementares. No interior de um recipiente cilíndrico, em que será produzido alto vácuo, duas placas planas e paralelas, ocupando a maior área possível, são mantidas a uma curta distância d, e entre elas é estabelecida uma diferença de potencial elétrico constante U. Variando-se d e U, é possível fazer com que uma partícula de massa m eletrizada com carga q fique equilibrada, mantida em repouso entre as placas. No local da experiência, a aceleração da gravidade é constante de intensidade g.

Nessas condições, a relação q/m será dada por

Um cenário que começa a preocupar os especialistas em tecnologia é o limite que as fibras óticas apresentam para suportar o transporte de quantidades maiores de informação na forma de ondas eletromagnéticas, a fim de suportar a demanda da internet. Em essência, uma onda eletromagnética é caracterizada por

No Texto 7 temos referência a um laboratório de eletrônica. Em laboratórios de eletrônica se pode realizar vários experimentos envolvendo conceitos eletromagnéticos, tais como força e campo elétrico e magnético. A força elétrica entre duas cargas puntiformes de mesmo sinal, Q₁ e Q₂ , separadas por uma distância d, tem valor F. Se triplicarmos o valor da carga Q₁ e reduzirmos tanto o valor da carga Q₂ quanto a distância d, à metade, a nova força elétrica entre as duas cargas será de (marque a resposta correta):

Em uma aula de laboratório de Física, para estudar propriedades de cargas elétricas, foi realizado um experimento em que pequenas esferas eletrizadas são injetadas na parte superior de uma câmara, em vácuo, onde há um campo elétrico uniforme na mesma direção e sentido da aceleração local da gravidade. Observou-se que, com campo elétrico de módulo igual a 2 x 10³ V/m, uma das esferas, de massa 3,2 x 10^-15 kg, permanecia com velocidade constante no interior da câmara. Essa esfera tem

Note e adote:

carga do elétron = -1,6 x 10^-19 C c

arga do próton = + 1,6 x 10^-19 C

aceleração local da gravidade = 10 m/s²