Capitulo 2 - O CAMPO ELÉTRICO
Exercicios.
Pergunta 1
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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
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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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