Questões de Concurso sobre Eletrostática e Lei de Coulomb. Força Elétrica

Uma esfera metálica de massa 10 gramas, carregada eletricamente com uma carga de 150 milicoulombs, está suspensa verticalmente por uma mola, de material dielétrico e com constante elástica de 200 N/m. Embaixo dessa esfera, a uma distância de 40 cm, está uma superfície metálica carregada eletricamente que possui um campo elétrico de 55 N/C, o qual atua sobre a esfera, atraindo-a. Assinale a alternativa que indica a variação (alongamento) da mola (considerar g = 9,8 m/s² ).

A figura mostra as linhas de força do campo eletrostático criado pela carga puntiforme positiva Q. Na figura, estão indicados três pontos: A, B e C. Os pontos B e C pertencem à mesma linha de força, enquanto os pontos A e B são equidistantes da carga Q.

Os potenciais eletrostáticos V(A), V(B) e V(C) nos pontos A, B e C, respectivamente, são tais que

Duas esferas de massas iguais, A, carregada com uma carga Q_A, e B, carregada com uma carga Q_B, de mesmo sinal que Q_A, estão suspensas por fios isolantes de comprimentos iguais ao mesmo ponto de um suporte. Formulam-se três hipóteses a respeito das posições das esferas quando o sistema formado por elas estiver em equilíbrio (repouso):

A hipótese correta é

Considere um fio neutro, retilíneo, infinitamente longo e na vertical, por onde flui uma corrente estacionária i no sentido de baixo para cima. Em um dado instante, uma partícula de carga positiva q encontra-se a uma certa distância, à direita do fio. Nesse instante, a velocidade $\overrightarrow{v}$ da partícula é paralela ao fio e aponta no sentido da corrente, isto é, sua velocidade é vertical e para cima, como indica a figura.

A força eletromagnética que atua nessa partícula, no instante considerado, é

Duas grandes placas metálicas idênticas, P₁ e P₂, são fixadas na face dianteira de dois carrinhos, de mesma massa, A e B. Essas duas placas são carregadas eletricamente, constituindo, assim, um capacitor plano de placas paralelas. Lançam-se, simultaneamente, em sentidos opostos, os carrinhos A e B, conforme indicado na figura abaixo.

SUPERFÍCIE PLANA E HORIZONTAL

Desprezadas quaisquer resistências ao movimento do sistema e considerando que as placas estão eletricamente isoladas, o gráfico que melhor representa a ddp, U, no capacitor, em função do tempo t, contado a partir do lançamento é

As aulas práticas de Ciências proporcionam uma ótima oportunidade para que os alunos sejam atuantes, construtor do próprio conhecimento, descobrindo que ciência é mais que mero aprendizado de fatos, portanto, um professor tendo à disposição, em uma bancada de laboratório, uma bateria, fios de cobre, uma lâmpada e uma bússola, pode comprovar:

Três pequenas esferas, A carregada com uma carga Q, B carregada com uma carga Q’ e C carregada com uma carga q são abandonadas, alinhadas sobre uma superfície plana e horizontal, com a esfera C mais próxima da esfera A do que da esfera B, como ilustra a figura.

Mesmo sendo desprezíveis os atritos entre as esferas e o plano de apoio, é possível que as três esferas permaneçam em repouso nas posições onde são abandonadas. Supondo que isso ocorra, considere as afirmativas a seguir e marque V para a verdadeira e F para a falsa.

( ) Q e Q’ têm o mesmo sinal, contrário ao sinal de q.

( ) │ q │ <│Q │<│ Q’ │.

( ) o equilíbrio é instável.

As afirmativas são, respectivamente,

Três cargas elétricas puntiformes q_A , q_B e q_C , e estão fixas, respectivamente, nos vértices A, B e C de um triângulo isósceles, conforme indica a figura abaixo.

Considerando F_A o módulo da força elétrica de interação entre as cargas q_A e q_C; F_B o módulo da força elétrica de interação entre as cargas q_B e q_C e sabendo-se que a força resultante sobre a carga q_C é perpendicular ao lado AB e aponta para dentro do triângulo, pode-se afirmar, certamente, que a relação entre os valores das cargas elétricas é

Uma partícula A, de massa m e carga elétrica q, está em repouso no momento em que uma segunda partícula B, de massa e carga elétrica iguais às de A, é lançada com velocidade de módulo igual a v₀, na direção x, conforme ilustra a figura abaixo.

A partícula B foi lançada de um ponto muito distante de A, de tal forma que, no instante do lançamento, as forças elétricas coulombianas entre elas possam ser desprezadas. Sendo K a constante eletrostática do meio e considerando apenas interações eletrostáticas entre essas partículas, a distância mínima entre A e B será igual a

Considere que a carga puntiforme positiva Q = 2,00 × 10^-8 C, com massa de 1,00 × 10^-4 g, parta do repouso de um ponto A e acelere, sob ação exclusiva da força elétrica, até adquirir a velocidade v = 0,2 m/s ao chegar a um ponto B. Nessa situação, a diferença de potencial elétrico entre os pontos A e B é de 100 V e o potencial do ponto A é maior que o do ponto B.

O princípio de superposição linear para os campos elétricos é consequência da natureza vetorial destes.

Duas cargas puntiformes Q = 6,0 . 10⁶ °C e q se atraem, no vácuo, com força de intensidade F = 1,2 N quando estão separadas de 30 cm. Nesta situação, o valor da carga q, em coulombs, vale

Dado:

Constante eletrostática no vácuo igual a 9,0 . 10⁹ N.m²/C²

Com relação ao eletromagnetismo, assinale a alternativa incorreta.

Considerando as dimensões típicas dos objetos na figura e que a rigidez dielétrica do ar - campo elétrico máximo até o qual o ar pode ser considerado um isolante - seja igual a 1.000 kV/m, é correto inferir que a pessoa que executou a ação mostrada na figura acumulou carga suficiente para atingir uma diferença de potencial em relação à maçaneta superior a 3.000 V.

Considere que as lâmpadas representadas no circuito acima sejam idênticas e ideais. Ao se retirar a lâmpada II, mantendo-se os demais elementos do circuito,

Considere duas distribuições lineares e homogêneas de carga elétrica com a mesma densidade de carga A. Uma delas é um círculo de raio R e a outra, uma barra retilínea, semi-infinita, orientada perpendicularmente ao plano do círculo e com um de seus extremos no centro do círculo.

Considere uma carga elétrica q situada a uma distância d de um condutor perfeito que ocupa uma região semi-infinita do espaço e está mantido no potencial nulo, como ilustra a figura. Escolha eixos cartesianos de modo que o plano OXY coincida com a superfície do condutor e a carga esteja localizada no semi-eixo positivo OZ.

O potencial eletrostático nos pontos do semi-eixo positivo OZ, exceto na posição da carga, é dado por: