Física – Eletricidade e Magnetismo Professor: Clovis Almeida Exercícios - Cargas elétricas com distribuição contínua.
1. A Lei de Gauss relaci relaciona ona o campo campo elétrico elétrico através através de uma superfíc superfície ie fechada: a) à carga líquida na própria superfície; b) à carga total na própria superfície; c) a uma carga a 1 metro de distância; d) à carga líquida no interior da própria superfície; superfície; e) todas estão corretas. campo elétrico 2. A Lei de Gauss é bastante útil para determinação de campo devido a distribuições de cargas: a) simétricas; simétricas; b) assimétricas; c) paralelas; d) pontuais; e) todas estão corretas. 3. Uma reta infinita com distribuição contínua de cargas cuja densidade linear é 0,6 µC/m coincide com o eixo z . Uma carga pontual de 8 µC está sobre o eixo y em y em y = 3 m. O campo elétrico devido à reta de cargas em um ponto P sobre P sobre o eixo x eixo x em em x x = 4 m é: a) 2,7 kN/C a x ; b) 2,7 kN/C a z; c) 4,7 kN/C a x; d) 4,7 kN/C a y; e) todas estão corretas. 4. Uma reta infinita com distribuição contínua de cargas cuja densidade linear é 0,6 µC/m coincide com o eixo z . Uma carga pontual de 8 µC está sobre o eixo y em y em y = 3 m. O campo elétrico devido à carga pontual em um ponto P sobre P sobre o eixo x eixo x em em x x = 4 m é: a) 8,2 kN/C a r ; b) 8,7 kN/C a r ; c) 2,88 kN/C a r ; d) 2,22 kN/C a r ; e) todas estão corretas. 5. Uma reta infinita com distribuição contínua de cargas cuja densidade linear é 0,6 µC/m coincide com o eixo z . Uma carga pontual de 8 µC está sobre o eixo y em y em y = 3 m. Os módulos das componentes x componentes x e e y do y do campo elétrico devido à carga pontual em um ponto P sobre P sobre o eixo x eixo x em em x x = 4 m são, respectivamente: respectivamente:
a) 2,30 kN/C e 1,73 kN/C; kN/C ; b) 3,30 kN/C e 2,73 kN/C; c) 1,30 kN/C e 2,73 kN/C; d) 2,30 kN/C e 3,30 kN/C. 6. Pelo enunciado qualitativo da Lei de Gauss tem-se que: a) o número líquido de linhas do campo elétrico que saem de uma superfície fechada é exatamente o dobro da carga elétrica líquida no interior da superfície; b) o número líquido de linhas do campo elétrico que saem de uma superfície fechada é igual à metade da carga elétrica líquida no interior da superfície; c) o número líquido de linhas do campo elétrico que saem de uma superfície fechada é proporcional à carga elétrica líquida no interior da superfície; superfície; d) uma carga elétrica não gera campo elétrico. 7. A grandeza matemática associada ao número de linhas do campo que elétrico que atravessa uma superfície chama-se: a) dipolo elétrico; b) campo elétrico; c) força elétrica; d) fluxo elétrico; elétrico; e) todas as acima. 8. Assinale a sentença verdadeira: a) o campo elétrico na área externa de um condutor é nulo; b) a força por unidade de área exercida por todas as outras cargas sobre uma carga na superfície de um condutor é o fluxo eletrostático; c) a Lei de Gauss não está relacionada com fluxo elétrico; d) as letra a e b estão corretas; e) no equilíbrio eletrostático, a carga elétrica líquida num condutor está sobre a superfície do condutor . 9. Assinale a sentença verdadeira: a) se houver carga numa região do espaço, o campo elétrico sobre qualquer superfície fechada é sempre nulo; b) a alternativa a é verdadeira; c) as alternativas a e b são verdadeiras; d) o campo elétrico no interior de uma superfície esférica uniformemente carregada é nulo; nulo; e) todas as alternativas acima estão corretas. 10. Uma carga puntiforme – puntiforme – Q está no centro de uma esfera oca condutora, com raio interno R 1 e raio externo R 2 2. A carga na face interna da esfera oca é: a) - Q; Q;
b) zero; c) depende da carga da esfera oca; d) + Q . 11. Na questão anterior, a carga sobre a face externa da esfera é: a) + Q; b) depende da carga da esfera oca; c) - Q ; d) zero. 12. Uma carga puntiforme – Q está no centro de uma esfera oca condutora cuja carga líquida total é zero e de raio interno R 1 e raio externo R 2. Conclui-se que o campo elétrico para r < R 1 e r > R 2 aponta: a) para longe do centro, nas duas regiões; b) para o centro, nas duas regiões; c) para o centro da esfera na região r < R 1 e nulo na região r > R 2 ; d) para longe do centro na região r < R 1 e nulo na região r > R 2 ; e) todas as acima. 13. Se a esfera oca da questão anterior for aterrada qual das afirmações abaixo é a correta? a) a carga na face interna da esfera oca é + Q e na face externa é nula; b) a carga na face interna da esfera oca é + Q e na face externa é - Q; c) a carga nas duas faces da esfera oca é + Q; d) a carga nas duas faces da esfera oca é nula. 14. Na condição da esfera aterrada (questão anterior), conclui-se que o campo elétrico para r < R 1 e r > R 2 aponta: a) para longe do centro, nas duas regiões; b) para o centro da esfera na região r < R 1 e nulo na região r > R 2 ; c) para o centro, nas duas regiões; d) para o centro da esfera na região r < R 1 e nulo na região r > R 1.. 15. O produto do campo elétrico pela área da superfície perpendicular ao campo é denominado: a) carga pontual na superfície considerada; b) força elétrica na superfície considerada; c) fluxo elétrico na superfície considerada; d) superfície de prova. 16. O campo elétrico imediatamente acima da superfície carregada do cilindro de uma máquina foto-copiadora tem intensidade E = 2,3 x 10 5 N/C. A densidade superficial de carga sobre o cilindro, sabendo que ele é condutor é: a) 6,0 µC/m2; b) 5,0 µC/m2;
c) 4,0 µC/m2; d) 3,0 µC/m2; e) 2,0 C/m2. 17. Um bastão de plástico, de comprimento L = 220 cm e raio R = 3,6 mm, está carregado com uma carga negativa q = 3,8 x 10 -7 C, espalhada uniformemente pela sua superfície. O campo elétrico em um ponto da superfície próximo ao centro do bastão é: a) – 6,6 x 10 5 N/C; b) – 9,8 x 10 5 N/C; c) – 6,8 x 105 N/C; d) – 8,6 x 105 N/C; e) todas estão corretas. 18. O módulo do campo elétrico médio, normalmente presente na atmosfera terrestre logo acima da superfície, é de cerca de 150 N/C e aponta para baixo. Qual a carga total acumulada na superfície da Terra, aqui considerada como um condutor?: a) – 1090 kC; b) – 960 kC; c) – 860 kC; d) – 680 kC; e) todas estão corretas. 19. O fluxo elétrico através de uma superfície esférica de raio igual a 1 metro e com uma carga de + 1 µC no centro é:: a) 0,13 x 105 N.m2/C; b) 1,13 x 105 N.m2 /C; c) 2,13 x 105 N.m2/C; d) 3,13 x 105 N.m2/C; e) todas estão corretas. 20. Em tempo bom, ocorre um campo elétrico na superfície da Terra, apontando para baixo em direção ao solo. O sinal da carga elétrica no solo em tempo bom é: a) positivo; b) nulo; c) negativo; d) nem positivo nem negativo; e) todas estão corretas. 21. Para uma superfície gaussiana através da qual o fluxo resultante é nulo, qual das afirmações abaixo tem de ser necessariamente verdadeira?: a) não há cargas dentro da superfície; b) é nula a carga líquida dentro da superfície;
c) o campo elétrico é zero em todos os pontos da superfície; d) o número de linhas do campo elétrico que entram na superfície é zero; e) todas estão corretas.
22. Assinale a afirmação correta, para um condutor isolado: a) a carga excedente escapa do condutor; b) a carga excedente dirige-se para o centro do condutor; c) a carga excedente é sempre positiva; d) a carga excedente no interior desloca-se inteiramente para a superfície externa do condutor ; e) todas estão corretas. 23. Um hemisfério de raio R é atravessado por um campo elétrico E uniforme e paralelo ao eixo do hemisfério. As linhas do campo E entram pela base plana do hemisfério. Utilizando a normal que aponta para fora, o fluxo através da base plana é: a) – 8 π R 2 E ; b) – 6 π R 2 E ;
elétrico apresenta descontinuidade na curva em função do raio; d) todas as alternativas acima estão corretas. e) nenhuma está correta.
27. Assinale a alternativa correta: a) para uma esférica maciça uniformemente carregada não há descontinuidade do campo elétrico na superfície; b) a densidade superficial de carga de uma esfera maciça é sempre nula; c) para uma esfera maciça uniformemente carregada o campo elétrico apresenta descontinuidade na curva em função do raio; d) todas as alternativas acima estão corretas; e) todas estão corretas. 28. A constante ε 0 é denominada: a) constante de Coulomb no vácuo; b) permissividade de Gauss no vácuo; c) permissividade elétrica no vácuo; d) constante de Gauss no vácuo; e) t. r. a.
c) – 4π R 2 E ; d) – R 2 E . e) todas estão corretas. 24. Uma superfície esférica com 6 cm de raio tem uma densidade superficial de carga uniforme de 9 nC/m 2. A carga total da superfície esférica é: a) 0,407 C; b) 4,07 nC; c) 4,07 C; d) 0,407 nC. e) todas estão corretas. 25. Um cilindro maciço com 200 m de comprimento e 6 cm de raio tem uma densidade volumétrica de carga uniforme de 300 nC/m 3. A carga total do cilindro é: a) 6,79 C; b) 0,679 C; c) 6,79 µC; d) 0,679 C. e) todas estão corretas. 26. Assinale a alternativa correta: a) para uma superfície esférica carregada nunca existe campo elétrico; b) a densidade superficial de carga de uma esfera é sempre nula; c) para uma superfície esférica uniformemente carregada o campo
29. Assinale a alternativa correta: a) se o campo elétrico no interior de um condutor isolado é nulo, a carga no interior do condutor não pode ser nula; b) se a carga no interior de um condutor isolado é nula, o campo elétrico no interior do condutor não pode ser nulo; c) as alternativas a e b estão corretas; d) somente a alternativa a está incorreta; e) todas as alternativas estão incorretas. 30. Uma superfície gaussiana: a) é estritamente esférica; b) é estritamente cilíndrica; c) é estritamente cúbica; d) pode ter qualquer forma; e) todas estão corretas. 31. A quantidade de cargas por unidade de volume é denominada: a) cargas volumétricas; b) campo volumétrico; c) a e b estão corretas; d) somente a está correta; e) densidade volumétrica de carga 32. A quantidade de cargas por unidade de área chama-se: a) densidade superficial de carga; b) campo superficial;
c) cargas superficiais; d) nenhuma das acima; e) todas as acima.
