Lição de casa da aula: Campos Elétricos Uniformes Física • 9º Ano

Nesta atividade, nós vamos praticar a determinar a mudança na energia potencial de objetos carregados que se movem paralelamente a campos elétricos uniformes.

Questão 1

Uma partícula com carga positiva move-se a uma velocidade constante entre o ponto 𝐴 e o ponto 𝐵 onde entra num campo elétrico uniforme. Assuma que as forças gravítica e de atrito na partícula são desprezáveis.

Qual das secções da trajetória da partícula pode ser consistente com o trabalho realizado na partícula ser zero?

  • A𝐴 a 𝐵 apenas
  • B𝐴 a 𝐵 e 𝐵 a 𝐶
  • C𝐴 a 𝐵 e 𝐵 a 𝐷
  • D𝐵 a 𝐷 apenas
  • E𝐵 a 𝐶 apenas

Qual das secções da trajetória da partícula pode ser consistente com o trabalho realizado pela partícula ser zero?

  • A𝐴 a 𝐵 apenas
  • B𝐵 a 𝐶 apenas
  • C𝐴 a 𝐵 e 𝐵 a 𝐶
  • D𝐴 a 𝐵 e 𝐵 a 𝐷
  • E𝐵 a 𝐷 apenas

Questão 2

Um objeto carregado positivamente se move 13 cm dentro e paralelo a um campo elétrico uniforme com uma força de 1,28 mN/C, como mostrado no diagrama. Qual é a diferença potencial entre as posições inicial e final do objeto? Responda para dois números significativos.

Questão 3

Qual das seguintes fórmulas relaciona corretamente a diferença de potencial elétrico entre dois pontos em um campo elétrico uniforme e a força do campo elétrico, em que 𝑉 é a diferença de potencial elétrico, 𝑞 é a carga de uma partícula no campo, 𝑑 é a distância entre os pontos, 𝑘 é a constante de Coulomb e 𝐸 é a força do campo elétrico?

  • A𝑉=𝐸𝑞𝑑
  • B𝑉=𝑘𝑞𝑑
  • C𝑉=𝐸𝑑
  • D𝑉=𝐸𝑑
  • E𝑉=𝐸𝑞𝑑

Questão 4

Um par de placas paralelas produz um campo elétrico uniforme entre elas. O campo elétrico tem uma intensidade de 745 mN/C. Uma partícula com uma carga de 16,2 mC move-se no campo como se mostra no diagrama.

Qual é a diferença de potencial entre as posições inicial e final?

Quanto trabalho é realizado na partícula enquanto se move no sentido do campo?

Quanto trabalho é realizado pela partícula enquanto se move em sentido oposto ao campo?

Questão 5

Um par de placas paralelas produz um campo elétrico uniforme entre eles. O campo elétrico tem uma intensidade de 225 mN/C. Uma partícula de carga positiva move-se no campo em direção à placa de carga negativa, como se mostra no diagrama. Qual é a diferença de potencial entre as posições inicial e final da partícula? Apresente a resposta com dois algarismos significativos.

Questão 6

Um par de placas paralelas produz um campo elétrico uniforme entre elas. O campo elétrico tem uma intensidade de 45 mN/C. Uma partícula com carga positiva move-se da placa com carga positiva para a placa com carga negativa, como se mostra no diagrama.

Determine a diferença de potencial entre a placa positiva e o ponto 𝐴.

Determine a diferença de potencial entre a placa negativa e o ponto 𝐴.

Determine a diferença de potencial entre a placa positiva e o ponto 𝐵.

Determine a diferença de potencial entre a placa negativa e o ponto 𝐵.

Determine a diferença de potencial entre a placa positiva e o ponto 𝐶.

Determine a diferença de potencial entre a placa negativa e o ponto 𝐶.

Determine a diferença de potencial entre as placas.

Questão 7

Uma partícula positivamente carregada tem uma massa em quilogramas igual a um centésimo da sua carga em coulombs. A partícula move-se paralelamente a uma carga elétrica uniforme, como se mostra no diagrama.

Qual é a diferença de potencial entre as posições inicial e final da partícula?

Quanto é que a velocidade da partícula aumenta devido ao trabalho realizado nela pelo campo elétrico?

Questão 8

Os diagramas (a), (b) e (c) mostram as organizações de pares de cargas positivas e negativas. As cargas nos pares estão separadas por múltiplos da distância 𝑑 e os pares estão separados por múltiplos da distância 𝐿, em que 𝐿 é muito maior do que 𝑑. O diagrama (d) mostra a variação da intensidade do campo elétrico 𝐸 de cada um dos pares ao longo de 𝐿 a diferentes distâncias e também mostra a intensidade média de 𝐸 ao longo de 𝐿 desse par, que é representado em detalhe no diagrama (e).

Preencha os espaços em branco: o campo elétrico em 𝐿 entre pares de cargas de sinais opostos tem a intensidade próxima dos pares e a intensidade a meio caminho entre os pares.

  • Amaior, menor
  • Bmenor, maior

Preencha os espaços em branco: a intensidade média do campo elétrico em 𝐿 entre os pares de cargas de sinais opostos está muito mais próxima da sua intensidade do que da intensidade.

  • Amenor, maior
  • Bmaior, menor

Preencha o espaço em branco: um campo elétrico uniforme, a intensidade média do campo é intensidade máxima do campo e a intensidade mínima do campo é média da intensidade do campo.

  • Amenor do que a, maior do que a
  • Bigual à, igual à
  • Cmaior do que a, menor do que a
  • Dmaior do que a, igual á
  • Eigual à, menor do que a

Como a carga total de um par de cargas de sinais opostos é mantida constante, enquanto essa carga é distribuída por uma distância maior perpendicular a 𝐿, a diferença entre a força máxima do campo elétrico produzido em 𝐿 e a intensidade média do campo elétrico em 𝐿 aumenta, permanece constante ou diminui?

  • ADiminui
  • BAumenta
  • CPermanece constante

Questão 9

O diagrama mostra as linhas de campo elétrico produzidas por linhas horizontais de objetos de cargas negativas que consistem em diferentes números de objetos com cargas a distâncias diferentes entre si. O comprimento de uma linha de carga é 𝐿 e a distância entre as cargas é 𝑑.

Complete as seguintes afirmações acerca das razões para a forma dos campos elétricos das cargas:

Quanto a distância 𝑑 entre cargas adjacentes, mais próximas as linhas de campo perto do centro da linha de cargas estão de ser à linha. Quanto mais próximas as linhas de campo que passam por uma linha de comprimento 𝐿, paralela à linhas de cargas, aproximadas a um campo , mais próxima a linha paralela está da linha de cargas a distâncias maiores do que da linha de cargas.

  • Amenor, perpendiculares, uniforme, 𝑑
  • Bmenor, perpendiculares, radial, 𝑑
  • Cmaior, perpendiculares, uniforme, 𝑑
  • Dmenor, paralelas, uniforme, 𝑑
  • Emenor, perpendiculares, uniforme, 𝐿

Questão 10

Uma pequena gota líquida com uma carga de 12 µC é lançada sobre uma folha de metal plana fortemente carregada positivamente que produz um campo elétrico uniforme verticalmente para cima. O potencial da gota aumenta em 42 µV quando cai a uma distância de 33 mm antes de pousar na placa. Qual força média é exercida pela placa carregada na gota enquanto a gota cai?

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