F+¡sica III - Lista 04 - Potencial El+®trico.pdf

8/11/2019 F+sica III - Lista 04 - Potencial El+trico.pdf

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UNIPAC Universidade Presidente Antnio Carlos

Disciplina: Fsica III

Professor: Alisson R. Santos

Lista de Exerccios

1 Uma carga negativa se move na direo de um campo eltrico uniforme. A suaenergia potencial cresce ou decresce? O potencial eltrico cresce ou decresce?

Resposta: Cresce. Decresce.

2 Se um prton for libertado, em repouso, num campo eltrico uniforme, o seu potencialeltrico cresce ou decresce? E a sua energia potencial?

Resposta: Decresce. Decresce.

3 a) Calcule a velocidade de um prton que acelerado a partir do repouso por umadiferena de potencial de 120 V.

Resposta: 1,52 x 105m/s

b) Calcule a velocidade de um eltron que acelerado pela mesma diferena depotencial.

Resposta: -6,49 x 106m/s

4 Quanto trabalho feito (por uma bateria, um gerador ou qualquer outra fonte deenergia) ao deslocar-se um nmero de Avogadro de eltrons de um ponto no qual opotencial eltrico 9,00 V para um ponto no qual o potencial -5,00 V? (O potencial emcada caso medido em relao a um ponto de referncia em comum.)

Resposta: 1,35 MJ

5 Por qual diferena de potencial um eltron necessitaria ser acelerado para atingir umavelocidade de 1% da velocidade da luz, partindo do repouso?

Resposta: 25,6 V

Lista de Exerccios 04 - Potencial Eltrico Pgina 1


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6 Um campo eltrico uniforme de magnitude 250 V/m est na direo x positiva. Umacarga de +12,0 C se desloca da origem para o ponto (x,y) = (20,0 cm; 50,0 cm). (a) Qual a variao na energia potencial desse sistema carga-campo? (b) Atravs de qualdiferena de potencial a carga se desloca?

a) Resposta: -6,0 x 10-4J

b) Resposta: -50 V

7 A diferena de potencial entre as placas aceleradoras do canho de eltrons do tubode um aparelho de televiso de cerca de 25000 V. Se a distncia entre essas placas

de 1,50 cm, encontre a magnitude do campo eltrico uniforme nesta regio.

Resposta: 1,67 MN/C

8 Um eltron se deslocando paralelamente ao eixo x tem uma velocidade inicial de3,70 x 106m/s na origem. Sua velocidade reduzida para 1,40 x 105m/s no ponto x =2,00 cm. Calcule a diferena de potencial entre a origem e esse ponto. Qual ponto estmais alto?

Resposta: 38,9 V. O potencial maior na origem.

9 Suponha que um eltron liberado do repouso em um campo eltrico uniforme cujamagnitude 5,90 x 103V/m.

a) Atravs de qual diferena de potencial ele ter passado aps se deslocar 1,00 cm?

Resposta: 59 V

b) Com que rapidez o eltron estar se movendo aps ter se deslocado 1,00 cm?

Resposta: 4,55 x 106m/s

10 A menos que seja informado de forma diferente, suponha um nvel de referncia depotencial V = 0 em r = .

a) Encontre o potencial a uma distncia de 1,00 cm de um prton.

Resposta: 1,44 x 10-7V



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b) Encontre o potencial a uma distncia de 2,00 cm de um prton.


c) Qual a diferena de potencial entre dois pontos que esto a 1,00 cm e 2,00 cm de umprton?

Resposta: -7,21 x 10-8V

11a) Encontre o potencial a uma distncia de 1,00 cm de um eltron.


b) Encontre o potencial a uma distncia de 2,00 cm de um eltron.


c) Qual a diferena de potencial entre dois pontos que esto a 1,00 cm e 2,00 cm de umeltron?


12 Sendo dadas duas cargas de 2,00 C, como na figura abaixo, e uma carga de provapositiva q = 1,28 x 10-18C na origem:

a) Qual a fora resultante exercida em q pelas duas cargas de 2,00 C?

Resposta: nula

b) Qual o campo na origem devido s duas cargas de 2,00 C?

Resposta: nulo

c) Qual o potencial eltrico na origem devido s duas cargas de 2,00 C?

Resposta: 45,0 kV



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13 Uma carga puntiforme de 5 C est localizada naorigem, e uma segunda carga puntiforme de -2 Cest sobre o eixo dos x, na posio (3,0) m. Se opotencial for nulo no infinito, achar o potencial eltricototal devido s cargas, no ponto P, cujas coordenadasso (0, 4) m.

Resposta: 7,65 x 103V

14 Uma carga de +2,8 C est localizada no eixodos y em y = +1,6 m, e uma carga de -4,6 C se achana origem. Calcular o potencial eltrico, de ambas ascargas, no ponto (0,4m , 0).

Resposta: -88,2 x 103V

15 As trs cargas da figura esto nos vrtices de umtringulo issceles. Calcular o potencial eltrico, no pontomdio da base, tomando-se q = 7 C.

Resposta: -11,0 MV



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16 O modelo de Bohr do tomo de hidrognio estabelece que o nico eltron podeexistir apenas em determinadas rbitas permitidas ao redor do prton. O raio de cadarbita de Bohr dado por r = n2 (0,0529 nm) onde n =1, 2, 3, .... Calcule a energiapotencial eltrica (em eltrons-volt) de um tomo de hidrognio quando o eltron est:

a) na primeira rbita permitida, com n = 1

Resposta: 27,2 eV

b) na segunda rbita permitida, n = 2

Resposta: -6,80 eV

c) quando o eltron escapou do tomo, com r = .

Resposta: 0

17 - Quatro cargas pontuais idnticas (q = +10 C) esto localizadas nos cantos de umretngulo, como mostrado na figura. As dimenses do retngulo so L = 60,0 cm e W =15,0 cm. Calcule a energia potencial eltrica da carga no canto inferior esquerdo devidos outras trs cargas.

Resposta: 8,95 J



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18 Considere um anel de raio R com a carga total Q uniformemente distribuda por seupermetro. Qual a diferena de potencial entre o centro do anel e um ponto no seu eixoa uma distncia 2R do centro?

Resposta: -0,533 kQ/R

19 Uma barra isolante e uniformemente carregada de

comprimento 14,0 cm est curvada na forma de um semicrculocomo mostrado na figura. Se a barra tem uma carga total de -7,50C, encontre o potencial eltrico em O, o centro do semicrculo.

Resposta: -1,51 MV


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