LISTA ELETROSTÁTICA – 3ª SÉRIE
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1. (Ufrgs 2013)
Um dos grandes problemas ambientais decorrentes do aumento da produção industrial
mundial é o aumento da poluição atmosférica. A fumaça, resultante da queima de
combustíveis fósseis como carvão ou óleo, carrega partículas sólidas quase
microscópicas contendo, por exemplo, carbono, grande causador de dificuldades
respiratórias. Faz-se então necessária a remoção destas partículas da fumaça, antes de
ela chegar à atmosfera. Um dispositivo idealizado para esse fim está esquematizado na
figura abaixo.
A fumaça poluída, ao passar pela grade metálica negativamente carregada, é ionizada e
posteriormente atraída pelas placas coletoras positivamente carregadas. O ar emergente
fica até 99% livre de poluentes. A filtragem do ar idealizada neste dispositivo é um
processo fundamentalmente baseado na
a) eletricidade estática.
b) conservação da carga elétrica.
c) conservação da energia.
d) força eletromotriz.
e) conservação da massa.
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2. (Epcar (Afa) 2013) Uma partícula de massa m e carga elétrica negativa gira em
órbita circular com velocidade escalar constante de módulo igual a v, próxima a uma
carga elétrica positiva fixa, conforme ilustra a figura abaixo.
Desprezando a interação gravitacional entre as partículas e adotando a energia potencial
elétrica nula quando elas estão infinitamente afastadas, é correto afirmar que a energia
deste sistema é igual a
a) 21mv
2
b) 21mv
2
c) 22mv
2
d) 22mv
2
3. (Pucrj 2013) Duas cargas pontuais 1 2q 3,0 C e q 6,0 Cμ μ são colocadas a uma
distância de 1,0 m entre si.
Calcule a distância, em metros, entre a carga q1 e a posição, situada entre as cargas,
onde o campo elétrico é nulo.
Considere kC = 9 109 Nm
2/C
2
a) 0,3
b) 0,4
c) 0,5
d) 0,6
e) 2,4
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4. (Upe 2013) Considere a Terra como uma esfera condutora, carregada
uniformemente, cuja carga total é 6,0 C,μ e a distância entre o centro da Terra e um
ponto P na superfície da Lua é de aproximadamente 4 x 108 m. A constante eletrostática
no vácuo é de aproximadamente 9 x 109 Nm
2/C
2. É CORRETO afirmar que a ordem de
grandeza do potencial elétrico nesse ponto P, na superfície da Lua vale, em volts,
a) 10-2
b) 10-3
c) 10-4
d) 10-5
e) 10-12
5. (G1 - ifsp 2012) Enquanto fazia a limpeza em seu local de trabalho, uma faxineira se
surpreendeu com o seguinte fenômeno: depois de limpar um objeto de vidro,
esfregando-o vigorosamente com um pedaço de pano de lã, percebeu que o vidro atraiu
para si pequenos pedaços de papel que estavam espalhados sobre a mesa.
O motivo da surpresa da faxineira consiste no fato de que
a) quando atritou o vidro e a lã, ela retirou prótons do vidro tornando-o negativamente
eletrizado, possibilitando que atraísse os pedaços de papel.
b) o atrito entre o vidro e a lã aqueceu o vidro e o calor produzido foi o responsável pela
atração dos pedaços de papel.
c) ao esfregar a lã no vidro, a faxineira criou um campo magnético ao redor do vidro
semelhante ao existente ao redor de um ímã.
d) ao esfregar a lã e o vidro, a faxineira tornou-os eletricamente neutros, impedindo que
o vidro repelisse os pedaços de papel.
e) o atrito entre o vidro e a lã fez um dos dois perder elétrons e o outro ganhar,
eletrizando os dois, o que permitiu que o vidro atraísse os pedaços de papel.
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6. (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
7. (Ufrgs 2012) As cargas elétricas +Q, -Q e +2Q estão dispostas num círculo de raio
R, conforme representado na figura abaixo.
Com base nos dados da figura, é correto afirmar que, o campo elétrico resultante no
ponto situado no centro do círculo está representado pelo vetor
a) E1.
b) E2.
c) E3.
d) E4.
e) E5.
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8. (Upf 2012) Uma pequena esfera de 1,6 g de massa é eletrizada retirando-se um
número n de elétrons. Dessa forma, quando a esfera é colocada em um campo elétrico
uniforme de 91 10 N C, na direção vertical para cima, a esfera fica flutuando no ar em
equilíbrio. Considerando que a aceleração gravitacional local g é 10 m/s2 e a carga de
um elétron é 191,6 10 C, pode-se afirmar que o número de elétrons retirados da esfera
é:
a) 191 10
b) 101 10
c) 91 10
d) 81 10
e) 71 10
9. (G1 - ifsc 2011) Um pêndulo elétrico de comprimento R e massa m = 0,2 kg,
eletrizado com carga Q positiva, é repelido por outra carga igual, fixa no ponto A. A
figura mostra a posição de equilíbrio do pêndulo.
Dados: 2g 10m/ s
Assinale a alternativa correta. Qual é o módulo das cargas?
a) 760.10 C .
b) 1360 10 C
c) 76 10 C
d) 740 10 C .
e) 74.10 C .
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10. (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)
11. (G1 - ifsp 2013) Raios são descargas elétricas de grande intensidade que conectam
as nuvens de tempestade na atmosfera e o solo. A intensidade típica de um raio é de 30
mil amperes, cerca de mil vezes a intensidade de um chuveiro elétrico, e eles percorrem
distâncias da ordem de 5 km.
(www.inpe.br/webelat/homepage/menu/el.atm/perguntas.e.respostas.php. Acesso em:
30.10.2012.)
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Durante uma tempestade, uma nuvem carregada positivamente se aproxima de um
edifício que possui um para-raios, conforme a figura a seguir
De acordo com o enunciado pode-se afirmar que, ao se estabelecer uma descarga
elétrica no para-raios,
a) prótons passam da nuvem para o para-raios.
b) prótons passam do para-raios para a nuvem
c) elétrons passam da nuvem para o para-raios.
d) elétrons passam do para-raios para a nuvem.
e) elétrons e prótons se transferem de um corpo a outro.
12. (Unesp 2013) Uma carga elétrica q > 0 de massa m penetra em uma região entre
duas grandes placas planas, paralelas e horizontais, eletrizadas com cargas de sinais
opostos. Nessa região, a carga percorre a trajetória representada na figura, sujeita apenas
ao campo elétrico uniforme E
, representado por suas linhas de campo, e ao campo
gravitacional terrestre g
.
É correto afirmar que, enquanto se move na região indicada entre as placas, a carga fica
sujeita a uma força resultante de módulo
a) q E m g.
b) q E g .
c) q E m g.
d) m q E g .
e) m E g .
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13. (Uftm 2012) Em uma festa infantil, o mágico resolve fazer uma demonstração que
desperta a curiosidade das crianças ali presentes. Enche uma bexiga com ar, fecha-a, e, a
seguir, após esfregá-la vigorosamente nos cabelos de uma das crianças, encosta o balão
em uma parede lisa e perfeitamente vertical. Ao retirar a mão, a bexiga permanece
fixada à parede. Qual foi a “mágica”?
a) O ar da bexiga interage com a parede, permitindo o repouso da bexiga.
b) Ao ser atritada, a bexiga fica eletrizada e induz a distribuição das cargas da parede, o
que permite a atração.
c) O atrito estático existente entre a bexiga e a parede é suficiente para segurá-la, em
repouso, na parede.
d) A bexiga fica eletrizada, gerando uma corrente elétrica que a segura à parede.
e) Por ser bom condutor de eletricidade, o ar no interior da bexiga absorve energia
elétrica da parede, permitindo a atração.
14. (G1 - ifsc 2012) Como funciona a Máquina de Xerox
Quando se inicia a operação em uma máquina de Xerox, acende-se uma lâmpada, que
varre todo o documento a ser copiado. A imagem é projetada por meio de espelhos e
lentes sobre a superfície de um tambor fotossensível, que é um cilindro de alumínio
revestido de um material fotocondutor.
Os fotocondutores são materiais com propriedade isolante no escuro. Mas, quando
expostos à luz, são condutores. Assim, quando a imagem refletida nos espelhos chega
ao tambor, as cargas superficiais do cilindro se alteram: as áreas claras do documento
eliminam as cargas elétricas que estão sobre a superfície do cilindro e as áreas escuras
as preservam. Forma-se, então, uma imagem latente, que ainda precisa ser revelada.
Para isso, o cilindro é revestido por uma fina tinta de pó, o tonalizador, ou toner, que
adere à imagem latente formada sobre o tambor. Em seguida, toda a imagem passa
para as fibras do papel, através de pressão e calor. E, assim, chega-se à cópia final.
Fonte: Revista Globo Ciência, dez. 1996, p. 18.
O texto acima se refere a uma aplicação do fenômeno de eletrização, pois é graças a ele
que o toner adere ao cilindro metálico mencionado. O processo de eletrização pode
ocorrer de três formas distintas: atrito, indução e contato, mas todos os processos têm
algo em comum. É CORRETO afirmar que o comum destes processos é:
a) Deixar o corpo eletrizado, com um desequilíbrio entre o número de cargas elétricas
positivas e negativas.
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b) Deixar o corpo eletrizado, com um equilíbrio entre o número de cargas elétricas
positivas e negativas.
c) Arrancar as cargas positivas do corpo eletrizado.
d) Deixar o corpo eletrizado com uma corrente elétrica negativa.
e) Deixar o corpo eletrizado com um campo magnético.
15. (Epcar (Afa) 2012) A figura abaixo representa as linhas de força de um
determinado campo elétrico.
Sendo AV , BV e CV os potenciais eletrostáticos em três pontos A, B e C,
respectivamente, com A C B C0 V – V V – V , pode-se afirmar que a posição desses
pontos é melhor representada na alternativa
a)
b)
c)
d)
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Gabarito:
Resposta da questão 1:
[A]
O dispositivo mostrado demonstra a eletrização a Lei de Coulomb, objetos do estudo da
Eletrostática.
Resposta da questão 2:
[A]
A força elétrica age como resultante centrípeta sobre a partícula de carga negativa.
Assim:
cent
2
el res2
2
k Q q mvF F
R R
k Q qmv . I
R
A energia do sistema é a soma da energia cinética com a energia potencial elétrica:
2
pot cin
2
k Q qmvE E E
2 R
mv k QqE . II
2 R
Substituindo (I) em (II):
2
2 2
mv 1E mv E mv .
2 2
Resposta da questão 3:
[B]
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Observe a figura abaixo.
Para que o campo elétrico no ponto assinalado seja nulo, 1 2E E
. Portanto:
1 22 2 2 2 2 2
kq kq 3 6 1 2
x (1 x) x (1 x) x 1 2x x
2 2 22x x 2x 1 x 2x 1 0
m4,0122
222
2
82
2
)1(x1x422x
2
Resposta da questão 4:
[C]
9 64 4
8
kQ 9x10 x6x10V 1,35x10 10 volts
r 4x10
Resposta da questão 5:
[E]
Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para o outro,
ficando ambos eletrizados com cargas de sinais opostos.
Resposta da questão 6:
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[C]
O esquema ilustra a situação descrita.
Como Q1 e Q2 têm mesmo sinal, elas se repelem. Então, para que haja equilíbrio, Q2
deve ser atraída por Q3. Assim, Q3 tem sinal oposto ao de Q1 e Q3.
Sendo F32 e F12 as respectivas intensidades das forças de Q3 sobre Q2 e de Q1 sobre Q3,
para o equilíbrio de Q2 temos:
3 2 31 232 12 2 2 2 2
k Q Q k Q Q k q k Q QF F q
4d d 4d2d
1q Q.
4
Resposta da questão 7:
[B]
A Fig. 1 mostra o campo elétrico de cada uma das cargas no centro do círculo, sendo o
comprimento da seta proporcional à intensidade do campo. A Fig. 2 mostra o campo
elétrico resultante, no sentido de 2.E
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Resposta da questão 8:
[D]
Dados: m = 1,6 g –31,6 10 kg; –19e 1,6 10 C; 9E 1 10 N C; g = 10 m/s2.
Como a esfera está em equilíbrio, a força eletrostática equilibra o peso:
38
19 9
mgF P |q|E mg neE mg n
eE
1,6 10 10n n 1 10 .
1,6 10 10
Resposta da questão 9:
[A]
A Figura 1 mostra a forças que agem sobre a esfera colocada em B. Como há equilíbrio,
essas forças devem formar um triângulo, como mostra a Figura 2.
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Suponhamos que essas esferas estejam no vácuo, onde a constante eletrostática é
9k 9 10 N.m2/C
2.
Dado: d = 6 cm = 26 10 m.
Na Figura 1:
6 3tg 0,75.
8 4
Na Figura 2:
222
2
42 14
9
7
mg tg dF kQtg F P tg mg tg Q
P kd
0,2 10 0,75 36 10Q 60 10
9 10
Q 60 10 C.
Resposta da questão 10:
[D]
A figura mostra as forças atrativas e repulsivas agindo sobre a carga A, bem como a
resultante dessas forças.
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Resposta da questão 11:
[D]
A figura mostra a nuvem carregada positivamente, atraindo elétrons, que sobem do
para-raios para a nuvem.
Resposta da questão 12:
[C]
Na partícula agem a força peso e a força elétrica, como mostrado na figura.
Se ela desvia para cima, a intensidade da força elétrica é maior que a intensidade do
peso. Então, a resultante das forças é:
R E RF F P F q E m g.
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Resposta da questão 13:
[B]
A bexiga é de material isolante. O excesso de cargas fica retido na região atritada. Esse
excesso de cargas induz cargas de sinais opostos na superfície da parede, acarretando a
atração.
Resposta da questão 14:
[A]
Para que um corpo seja eletrizado, por qualquer processo, ele deve ganhar ou perder
elétrons, havendo, então, um desequilíbrio entre o número de prótons (cargas positivas)
e o número de elétrons (cargas negativas).
Resposta da questão 15:
[C]
Como A C B C0 V – V V – V , então VA > VC , VB > VC e VB > VA.
Em resumo, VB > VA > VC.
Deslocando-se no sentido da linha de força, temos uma diminuição do potencial.
Portanto a ordem correta é B AC.