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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.


[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


[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


[C]

9 64 4

8

kQ 9x10 x6x10V 1,35x10 10 volts

r 4x10


[E]

Na eletrização por atrito ocorre transferência de elétrons de um corpo para o outro,

ficando ambos eletrizados com cargas de sinais opostos.



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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


[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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[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


[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.


[D]

A figura mostra as forças atrativas e repulsivas agindo sobre a carga A, bem como a

resultante dessas forças.


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[D]

A figura mostra a nuvem carregada positivamente, atraindo elétrons, que sobem do

para-raios para a nuvem.


[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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[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.


[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).


[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.

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