Questõessobre Cargas Elétricas e Eletrização
Uma partícula com carga elétrica +2q e massa m é colocada em repouso e livre na origem, em uma região onde
existe um campo elétrico constante de módulo E na direção positiva do eixo x. Calcule a velocidade da partícula
após a mesma percorrer uma distância d sob a influência desse campo, unicamente.
Em 2017 comemoram-se 120 anos que o físico inglês J. J. Thomson mediu o valor da razão
entre a carga e a massa do elétron. Esta experiência foi realizada no Laboratório Cavendish,
situado na Universidade de Cambridge, e provou que:
A eletrostática é o ramo da física que estuda as
propriedades e a interação das cargas elétricas
em repouso. Um conceito importante da eletrostática é a suposição de que as cargas elétricas
são pontuais, ou seja, não é importante o tamanho da carga.
Analise as seguintes afirmações sobre a teoria
eletrostática.
I. Uma esfera metálica pode estar carregada com
uma carga negativa de 6,5 vezes a carga do elétron.
II. O nêutron é o portador de carga no núcleo
atômico.
III. Duas partículas com cargas opostas se atraem.
É correto o que se afirma em
Cinco esferas metálicas idênticas estão isoladas
umas das outras, mas carregadas com os seguintes valores: q1
= q3
= 2 C, q2
= q4
= 1 C e q5
= 9 C.
As cinco esferas são colocadas em contato para
serem, posteriormente, isoladas. Depois de serem afastadas, pode-se afirmar que, a carga da
esfera q1
é
O modelo atômico de Rutherford considera o elétron, na eletrosfera, orbitando o núcleo
atômico. Este modelo ficou conhecido como modelo planetário do átomo. No entanto, este
modelo para o átomo apresentou algumas falhas que levaram à necessidade de se repensar o
átomo. Resultou daí o modelo atômico de Bohr, concebido com base em alguns postulados.
Analise as proposições com base nas falhas relacionadas ao modelo atômico de Rutherford.
I. O elétron, como uma carga elétrica, estando acelerado, deveria sempre emitir radiação.
II. A trajetória do elétron deveria ser uma espiral em direção ao núcleo do átomo.
III. O elétron deveria emitir radiação somente em uma única frequência.
IV. O elétron não deveria emitir radiação porque estaria em uma órbita fechada.
V. O elétron deveria emitir radiação em diferentes comprimentos de onda.
Assinale a alternativa correta.
Um próton, com carga elétrica +e e velocidade inicial em
módulo v viajando no vácuo, entra em uma região onde
há um campo magnético de módulo B e um campo elétrico de módulo E, ambos constantes, e perpendiculares entre si. Considere as seguintes afirmações sobre o próton
após entrar nessa região:
I - O campo elétrico causa no próton uma força de módulo igual a eE.
II - O campo magnético causa no próton uma força de
módulo igual a evB.
III - O movimento do próton é retilíneo se o campo magnético estiver na mesma direção da velocidade inicial
do próton.
Marque a única opção CORRETA:
Um próton, com carga elétrica +e e velocidade inicial em módulo v viajando no vácuo, entra em uma região onde há um campo magnético de módulo B e um campo elétrico de módulo E, ambos constantes, e perpendiculares entre si. Considere as seguintes afirmações sobre o próton após entrar nessa região:
I - O campo elétrico causa no próton uma força de módulo igual a eE.
II - O campo magnético causa no próton uma força de módulo igual a evB.
III - O movimento do próton é retilíneo se o campo magnético estiver na mesma direção da velocidade inicial do próton.
Marque a única opção CORRETA:
Duas partículas de cargas elétricas q1 = 4,0 × 10-16 C e q2 = 6,0 × 10-16 C estão separadas no vácuo por uma
distância de 3,0 × 10-9m. Sendo k = 9,0 × 109 N.m2/C2, a intensidade da força de interação entre elas, em
newtons, é de:
Sejam duas cargas pontuais, com mesma carga Q em
módulo. A força atrativa entre elas é 0,010 N quando estão separadas por uma distância D.
Ao multiplicar Q por 0,01 e dividir D por 100, a nova força
entre elas, em N, é
Sejam duas cargas pontuais, com mesma carga Q em módulo. A força atrativa entre elas é 0,010 N quando estão separadas por uma distância D.
Ao multiplicar Q por 0,01 e dividir D por 100, a nova força entre elas, em N, é
Três cargas elétricas pontuais estão fixadas em linha
reta numa superfície horizontal, segundo a figura a
seguir. A carga no ponto B vale +Q. Uma quarta carga
elétrica pontual de valor –Q foi adicionada no ponto A,
também sobre a superfície horizontal. Calcule o valor
dos módulos das cargas elétricas q de forma que a
carga no ponto A permaneça em equilíbrio
eletrostático. Considere que todas as cargas estão no
vácuo.
Dados: sen(60º) = √3/2 ; cos(60º) = 1/2 ;
tg(60º) = √3


Certo condutor elétrico cilíndrico encontra-se disposto
verticalmente em uma região do espaço, percorrido
por uma intensidade de corrente elétrica i, conforme
mostra a figura ao lado. Próximo a esse condutor,
encontra-se a agulha imantada de uma bússola, disposta
horizontalmente. Observando-se a situação, acima
do plano horizontal da figura, segundo a vertical
descendente, assinale qual é o esquema que melhor
ilustra a posição correta da agulha.

Certo condutor elétrico cilíndrico encontra-se disposto verticalmente em uma região do espaço, percorrido por uma intensidade de corrente elétrica i, conforme mostra a figura ao lado. Próximo a esse condutor, encontra-se a agulha imantada de uma bússola, disposta horizontalmente. Observando-se a situação, acima do plano horizontal da figura, segundo a vertical descendente, assinale qual é o esquema que melhor ilustra a posição correta da agulha.
O elétron da figura a seguir encontra-se
inicialmente em repouso entre duas placas metálicas
idênticas, paralelas, de áreas muito grandes, ligadas a
uma bateria e separadas por uma distância de 10 cm.
Considere a massa do elétron igual a 9,0.10-31 kg e
sua carga igual a 1,6.10-19 C.
A diferença de potencial elétrico entre as placas é
de 90V. O elétron é abandonado junto à placa
negativa e na placa positiva há um pequeno orifício
que permite a sua passagem. Após deixar as placas, o
elétron penetra numa região onde existe um campo
magnético uniforme dirigido para a folha de papel
perpendicular a ela, cujo módulo é 5,0.10-2 T.
Assinale a alternativa correta.

Quatro esferas metálicas, com raios
R1 > R2 > R3 > R4, estão interligadas eletricamente.
No conjunto está distribuída uma carga elétrica Q.
A esfera com maior densidade de carga é
Leia o texto a seguir.
''Suponha inicialmente o espaço vazio, livre de
qualquer influência elétrica. Se transportarmos uma carga
elétrica para uma região desse espaço, cada ponto do
mesmo adquirirá propriedades que antes não tinha (é
como se o espaço deixasse de ser 'neutro'). Dizemos
então que a carga perturbou o espaço a sua volta, e a
essa perturbação, a estas novas propriedades associadas
a cada ponto do espaço, a esta 'atmosfera elétrica'
existente em torno da carga, chamamos campo elétrico. Note que a partícula carregada cria um campo em
torno de si, independente de existirem (ou não) outras
cargas por perto que possam 'sentir' esse campo. Para
verificar a ação do campo, precisamos, entretanto, de
outra carga. Ao exercer a ação em outra carga, o campo
desempenha o papel de transmissor da interação entre
elas. Em Física, um campo só é definido quando se pode
atribuir um valor numérico à sua intensidade em cada
ponto.''
ROCHA, J. F. M. Origem e evolução do eletromagnetismo. In: _____.
(Org.). Origens e Evolução das Ideias da Física. Salvador: EDUFBA,
2002. p. 250.
Com base nesse texto de Rocha, assinale a alternativa
correta.
Numa fábrica, trabalha-se com um pó inflamável que
entra em combustão quando atingido por uma faísca
elétrica de energia igual ou superior a 0,1 mJ = 10−4
J.
É comum que um operário adquira carga elétrica por
eletrização ao caminhar, por exemplo, sobre uma
superfície rugosa. Considere que o operário tenha uma
capacitância equivalente a 2 × 10−10 F. Qual o máximo
valor de diferença de potencial em relação ao
ambiente que o operário pode carregar a fim de evitar
que uma faísca incendeie o pó inflamável?
A figura a seguir ilustra duas cargas pontuais positivas
e uma casca esférica condutora. Todo o sistema está
fixo no vácuo. Nesse contexto, pode-se afirmar que a
força elétrica que a carga 1 exerce na carga 2 é:


A figura a seguir ilustra um aquário cheio de água em
que uma pequena esfera de massa M flutua em
repouso. A esfera possui carga negativa constante, de
módulo Q. Dentro do aquário, existe um campo elétrico
uniforme, de módulo E e sentido vertical para cima.
Denotando as densidades de massa da água e da
esfera por ρágua e ρesfera e a aceleração da gravidade
por g, a razão carga-massa da esfera, Q/M, é
expressa por:

Três cargas pontuais idênticas encontram-se
arranjadas de acordo com as configurações das
figuras 1 e 2 a seguir. Se a energia potencial
eletrostática das configurações é a mesma, a razão
D/L é dada por:
Uma carga pontual de 20 µC é lançada com
velocidade de 200.000 m/s, perpendicularmente a
um campo magnético uniforme de intensidade de
3 T. O módulo da força magnética que atua sobre
a carga é de:
Uma partícula eletrizada com a carga igual a 3.10−6
C desloca-se com velocidade de módulo
igual a 2.102
m/s, formando um ângulo de 30o
com a linha de indução magnética de um campo
magnético uniforme de intensidade 1,6.10−3
T, conforme mostra a figura.
A força magnética, em 10−8
N, que atua sobre a partícula é igual a
