Capitulo 2 - O CAMPO ELÉTRICO

Exercicios.


Pergunta 1

  • 2.1 Um elétron é solto a partir do repouso, num campo elétrico uniforme de módulo igual a 5x103 N/C. Ignorando o efeito da gravidade, calcule a aceleração do elétron.
    R.: 8,78x1014 m/s2


Pergunta 2

  • 2.2 Quais são o módulo e a direção do campo elétrico que equilibrará o peso de uma partícula a (2 prótons e 2 nêutrons)? 
    R.: 2,1x10-7 N/C; de baixo para cima.


Pergunta 3

  • 2.3 Na figura 2.3 as cargas estão fixas nos vértices de um triângulo equilátero. Determine o módulo e o sinal da carga Q, para os quais o campo elétrico total no ponto P (encontro das bissetrizes) será nulo.  
    R.: 2,0 mC.

    Figura 2.3


Pergunta 4

  • 2.4 Duas cargas, –3q e +q, são fixas e separadas por uma distância d. Localize o(s) ponto(s) onde o campo elétrico é nulo. 
    R.: 1,36d, à direita da carga +q.


Pergunta 5

  • 2.5 Considere um dipolo elétrico com momento igual a 2x10-29 C.m. Faça um desenho representando este dipolo e calcule sua força (módulo, direção e sentido) sobre um elétron colocado no eixo do dipolo, a uma distância de 300 Å do seu centro, considerando que 300 Å>>d. 
    R.: 2,13x10-15 N.


Pergunta 6

  • 2.6 Considere positivas as cargas na figura 2.4. Mostre que o campo elétrico num ponto situado ao longo do eixo que une as cargas, distando x (x>>d), do ponto médio entre elas, vale 
    .

    Figura 2.1


Pergunta 7

  • 2.7 Um próton é projetado na direção indicada na figura 2.5, com velocidade 5x105 m/s. Considerando q=30o, E=3x104 N/C, d=2 cm e L=15 cm, determine a trajetória do próton até que ele atinja uma das placas, ou saia da região sem atingi-las. Despreze o efeito da gravidade. 
    R.: O próton atinge a altura máxima de 1,09x10-2 m, em 8,7x10-8 s. Ele volta a atingir a placa inferior, a uma distância de 0,075 m a partir do início da placa. 
  • Figura 2.5


Pergunta 8

  • 2.8 Na figura 2.6 um elétron é projetado ao longo do eixo que passa no meio entre as placas de um tubo de raios catódicos, com velocidade inicial de 2 x 1017 m/s. O campo elétrico uniforme existente entre as placas tem uma intensidade de 20000 N/C e está orientado para cima. Desprezando a aceleração da gravidade, calcule: (a) De quanto o elétron se afastará do eixo quando ele chegar ao fim das placas? (b) A que ângulo, em relação ao eixo, o elétron se move no instante em que está saindo das placas? (c) A que distância, abaixo do eixo, o elétron atingirá a tela fluorescente S?
    R.:(a) 7x10-23 m; (b)q aprox. igual a zero!; (c)4,9x10-22

  • Figura 2.6

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