JOÃO MACHADO COLÉGIO E CURSOFísica IIPROFESSOR: HUMBERTO OLIVEIRAAluno(a):_____________________________ 3o Ano

Lista de exercíciosSobre: Condutor esférico

1) Um condutor esférico, de raio igual a 20 cm, recebe 2,5.1013

elétrons. Determinar o módulo do vetor campo elétrico criado nos pontos A, B e C, distantes, respectivamente, 10 cm, 20 cm e 60 cm do centro do condutor.

2) Que raio deve ter uma esfera condutora, para conduzir nas vizinhanças de sua superfície externa um campo elétrico de intensidade 1.103 N/C, quando recebe 4.1011 elétrons? Sabe-se que a constante eletrostática do meio vale 1.1010 unidades do SI.

3) Considere uma esfera metálica oca provida de um orifício e eletrizada com carga Q. Uma pequena esfera metálica neutra é colocada em contato com a primeira. Quais são as afirmações corretas? a) ( ) Se o contato for interno, a pequena esfera não se eletriza. b) ( ) Se o contato for externo, a pequena esfera se eletriza. c) ( ) Se a pequena esfera estivesse eletrizada, após um contato interno ficaria neutra. d) ( ) Se aproximarmos a pequena esfera, sem tocar na esfera eletrizada, a carga elétrica da pequena esfera aumenta.

4) A figura representa um “ovóide” metálico onde se distinguem as regiões A, B, C e D na superfície e E no interior. O “ovóide” tem carga elétrica Q em equilíbrio eletrostático, está isolado e muito distante de outras cargas elétricas:

Representando os potenciais elétricos das mencionadas regiões, respectivamente, por VA, VB, VC, VD e VE é correto que entre esses potenciais valem as relações:a) VA > VD > VC > VB > VE.b) VE > VB > VC > VD > VA.c) VE = 0 e VA = VB = VC = VD ≠ 0.d) VA = VB = VC = VD = VE ≠ 0.e) VE > VA > VD.

5) Uma esfera condutora de 30 cm de raio é eletrizada com uma carga de 8.10-6C. Determinar:a) o potencial da esfera;b) o potencial de um ponto externo localizado a 60 cm da superfície da esfera.

6) Que carga elétrica deve receber um esfera condutora de 60 cm de raio para que, no vácuo, adquira um potencial igual a – 120 kV?

7) Uma esfera condutora possui raio de 20 cm e uma carga elétrica Q = 4.10-6C. Qual a intensidade do campo elétrico e qual o valor do potencial elétrico em um ponto situado a 10 cm do centro da esfera?

8) Uma esfera metálica oca, de 9 m de raio, recebe a carga de 45 nC. Qual o valor do potencial elétrico, a 3 m do centro da esfera?

9) Retirando-se 4.1011 elétrons de uma esfera condutora, ela adquire um potencial de 720 V. Sabendo-se que o meio que a envolve é o vácuo, determine o raio dessa esfera.

10) Considere um condutor metálico com a forma indicada na figura. O condutor está eletrizado positivamente e em equilíbrio eletrostático. Observe os pontos A, B e C. Quais são as afirmações

corretas? a) ( ) O campo elétrico em A é nulo. b) ( ) A densidade de cargas elétricas é maior em C do que em B. c) ( ) O campo elétrico em B é mais intenso do que em C. d) ( ) Os pontos A, B e C possuem mesmo potencial elétrico. e) ( ) As cargas elétricas em excesso distribuem-se na superfície externa do condutor.

11) Uma esfera condutora, oca, encontra-se eletricamente carregada e isolada. Para um ponto de sua superfície, os módulos do campo elétrico e do potencial elétrico são 900 N/C e 90 V. Portanto, considerando um ponto no interior da esfera, na parte oca, é correto afirmar que os módulos para o campo elétrico e para o potencial elétrico são, respectivamente,a) zero N/C e 90 V.b) zero N/C e zero V.c) 900 N/C e 90 V.d) 900 N/C e 9,0 V.e) 900 N/C e zero V.  12) Um condutor esférico, de 20 cm de diâmetro, está uniformemente eletrizado com carga de e em equilíbrio eletrostático. Em relação a um referencial no infinito, o potencial elétrico de um ponto P que está a 8,0cm do centro do condutor vale, em volts, Dado: K = 9.109 N.m2/C2

a) 3,6 . 105

b) 9,0 . 104

c) 4,5 . 104

d) 3,6 . 104

e) 4,5 . 103

13) Dois corpos condutores esféricos de raios R1 e R2 carregados são conectados através de um fio condutor. A relação Q2/Q1, depois do contato, valea) R2/R1

b) R1/R2

c) R1.R2

d) R12/R2

2

e) R22/R1

2

14) Duas esferas metálicas, A e B, de raios R e 3R, estão eletrizadas com cargas 2Q e Q, respectivamente. As esferas estão separadas de modo a não haver indução entre elas e são ligadas por um fio condutor. a) Quais as novas cargas após o contato? b) Qual o potencial elétrico de cada esfera, depois do contato?

15) Duas esferas metálicas, A e B, de raios 10 cm e 20 cm, estão eletrizadas com cargas elétricas 5 nC e -2 nC, respectivamente. As esferas são postas em contato. Determine, após atingir o equilíbrio eletrostático: a) as novas cargas elétricas das esferas; b) o potencial elétrico que as esferas adquirem. c) Houve passagem de elétrons de A para B ou de B para A? Explique.

16) Conhecidas duas esferas metálicas idênticas, A e B, de cargas elétricas -1.10-6C e 3.10-6C, respectivamente. As esferas são colocadas em contato. a) Determine o número de elétrons que passou de um condutor para outro. b) Qual das esferas recebe elétrons?