Lista de exercicios sobre cargas elétricas, retirados dos principais vestibulares do Brasil. Ler artigo Carga elétrica.
Três cargas elétricas estão em equilíbrio ao longo de uma linha reta de modo que uma carga positiva (+Q) está no centro e duas cargas negativas (–q) e (–q) estão colocadas em lados opostos e à mesma distância (d) da carga Q. Se aproximamos as duas cargas negativas para d/2 de distânciada carga positiva, para quanto temos que aumentar o valor de Q (o valor final será Q’), de modo que o equilíbrio de forças se mantenha?
Q’ = 1 Q
Q’ = 2 Q
Q’ = 4 Q
Q’ = Q / 2
Q’ = Q / 4
O que acontece com a força entre duas cargas elétricas (+Q) e (–q) colocadas a uma distância (d) se mudarmos a carga (+ Q) por (+ 4Q), a carga (–q) por (+3q) e a distância (d) por(2d) ?
Mantém seu módulo e passa a ser atrativa.
Mantém seu módulo e passa a ser repulsiva
Tem seu módulo dobrado e passa a ser repulsiva.
Tem seu módulo triplicado e passa a ser repulsiva
Tem seu módulo triplicado e passa a ser atrativa
Duas esferas idênticas, carregadas com cargas Q = 30 μ C, estão suspensas a partir de um mesmo ponto por dois fios isolantes de mesmo comprimento como mostra ao lado. Em equilíbrio, o ângulo θ, formado pelos dois fios isolantes com a vertical, é 45º. Sabendo que a massa de cada esfera é de 1 kg, que a Constante de Coulomb é k = 9 x 109N m2/C2 e que a aceleração da gravidade é g = 10 m/s2, determine a distância entre as duas esferas quando em equilíbrio. Lembre-se de que μ = 10-6 .
1,0 m
0,9 m
0,8 m
0,7 m
0,6 m
Medidas elétricas indicam que a superfície terrestre tem carga elétrica total negativa de, aproximadamente, 600.000 coulombs. Em tempestades, raios de cargas positivas, embora raros, podem atingir a superfície terrestre. A corrente elétrica desses raios pode atingir valores de até 300.000 A. Que fração da carga elétrica total da Terra poderia ser compensada por um raio de 300.000 A e com duração de 0,5 s?
1/2
1/3
1/4
1/10
1/20
Duas partículas de carga elétrica Q e massa M são colocadas sobre um eixo e distam de 1m. Podemos dizer que:
a força de interação entre as partículas é nula.
as partículas serão atraídas pela força Coulombiana e repelidas pela força Gravitacional
as partículas serão repelidas pela força Coulombiana e repelidas pela força Gravitacional.
as partículas serão atraídas pela força Coulombiana e atraídas pela força Gravitacional
as partículas serão repelidas pela força Coulombiana e atraídas pela força Gravitacional
Reações nucleares que ocorrem no Sol produzem partículas – algumas eletricamente carregadas –, que são lançadas no espaço. Muitas dessas partículas vêm em direção à Terra e podem interagir com o campo magnético desse planeta. Nesta figura, as linhas indicam, aproximadamente, a direção e o sentido do campo magnético em torno da Terra:
Nessa figura, K e L representam duas partículas eletricamente carregadas e as setas indicam suas velocidades em certo instante. Com base nessas informações, Alice e Clara chegam a estas conclusões:
• Alice - “Independentemente do sinal da sua carga, a partícula L terá a direção de sua velocidade alterada pelo campo magnético da Terra.”
• Clara - “Se a partícula K tiver carga elétrica negativa, sua velocidade será reduzida pelo campo magnético da Terra e poderá não atingi-la.”
Considerando-se a situação descrita, é CORRETO afirmar que:
apenas a conclusão de Alice está certa.
apenas a conclusão de Clara está certa.
ambas as conclusões estão certas.
nenhuma das duas conclusões está certa.
Em alguns anos, as futuras gerações só ouvirão falar em TVs ou monitores CRT por meio dos livros, internet ou museus. CRT, do inglês cathoderay tube, significa tubo de raios catódicos. Graças ao CRT, Thomson, em sua famosa experiência de 1897, analisando a interação de campos elétricos e magnéticos com os raios catódicos, comprovou que estes raios se comportavam como partículas negativamente carregadas. As figuras abaixo mostram, de maneira esquemática, o que acontece quando uma carga de módulo de 3 µC passa por uma região do espaço que possui um campo magnético de 6π T. A carga se move com uma velocidade de 12.104 m/s, em uma direção que faz 60º com o campo magnético, o que resulta em um movimento helicoidal uniforme, em que o passo desta hélice é indicado na figura da esquerda pela letra d.
(dado: massa da carga = 3.10-12 kg)
Assinale a(s) proposição(ões) CORRETA(S).
O período e a frequência do movimento descrito pela carga dentro do campo magnético dependem da velocidade da carga.
A força magnética sobre a carga elétrica surge quando ela se move na mesma direção do campo magnético.
De acordo com os desenhos, a carga elétrica em questão está carregada positivamente.
O passo da hélice gerado pelo movimento da carga no campo magnético vale 2.10-2 m.
No tempo de um período, a partícula tem um deslocamento igual a zero.
Aumentando a intensidade do vetor indução magnética, o raio da trajetória descrita pela partícula diminui na mesma proporção.
Duas pequenas esferas estão separadas por uma distância de 30 cm. As duas esferas repelem-se com uma força de 7,5 × 10-6 N. Considerando que a carga elétrica das duas esferas é 20 nC, a carga elétrica de cada esfera é, respectivamente:
10 nC e 10 nC
13 nC e 7 nC
7,5 nC e 10 nC
12 nC e 8 nC
15 nC e 5 nC
Seis cargas elétricas iguais a Q estão dispostas, formando um hexágono regular de aresta R, conforme mostra a figura abaixo.
Com base nesse arranjo, sendo k a constante eletrostática, considere as seguintes afirmações.
I - O campo elétrico resultante no centro do hexágono tem módulo igual a 6kQ/R2.
II - O trabalho necessário para se trazer uma carga q, desde o infinito até o centro do hexágono, é igual a 6kQq/R.
III - A força resultante sobre uma carga de prova q, colocada no centro do hexágono, é nula.
Quais estão corretas?
Apenas I.
Apenas II.
Apenas I e III.
Apenas II e III.
I, II e III.
Os centros de quatro esferas idênticas, I, II, III e IV, com distribuições uniformes de carga, formam um quadrado. Um feixe de elétrons penetra na região delimitada por esse quadrado, pelo ponto equidistante dos centros das esferas III e IV, com velocidade inicial na direção perpendicular à reta que une os centros de III e IV, conforme representado na figura.
A trajetória dos elétrons será retilínea, na direção de , e eles serão acelerados com velocidade crescente dentro da região plana delimitada pelo quadrado, se as esferas I, II, III e IV estiverem, respectivamente, eletrizadas com cargas:
+Q, -Q, -Q, +Q
+2Q, -Q, +Q, -2Q
+Q, +Q, -Q, -Q
-Q, -Q, +Q, +Q
+Q, +2Q, -2Q, -Q