Ficha nº2 – Carga elétrica e sua conservação. Campo elétrico
1. Observa a figura seguinte: duas cargas, QA e QB, criam um campo elétrico. Uma carga q fica sujeita a uma força F2 devido à carga QA e a uma força F1 devido à carga QB.
Traça os vetores campo elétrico, no ponto onde está a carga q, produzidos pela carga QA e pela carga QB e identifique o sinal dessas cargas.
Como a carga q é positiva, o campo elétrico no ponto onde ela está tem a direção e sentido da força elétrica que sobre ela atua. QA > 0 e QB < 0.
2. Uma carga negativa está em repouso, sob o efeito de um campo elétrico E, mas é livre de mover-se.
Nesta situação
(A) permanece em repouso.
(B) a carga acelera numa direção perpendicular ao campo.
(C) acelera no mesmo sentido do campo.
(D) acelera no sentido oposto ao campo.
- Opção (D)
3. Identifica as unidades SI de carga elétrica, força elétrica e campo elétrico.
- Carga elétrica – coulomb, C;
- Força elétrica – newton, N;
- Campo elétrico . newton por coulomb, NC-1, ou volt por metro, Vm-1.
4. Um campo elétrico é gerado por uma carga pontual Q. No ponto P, a uma distância de 40 cm, é colocada uma carga de prova negativa. Na figura seguinte encontra-se representada a força elétrica a que a carga de prova fica sujeita.
4.1 Indica, justificando, qual é o sinal da carga criadora do campo elétrico.
4.2 Seleciona a opção que melhor corresponde às linhas de campo elétrico criado pela carga pontual Q.
4.3 Se a distância da carga pontual à carga criadora for reduzida para 20 cm a intensidade do campo elétrico …
(A) … aumentará
(B) … diminuirá
(C) … anular-se-á
(D) … manter-se-á
4.4 Se a intensidade do campo elétrico em P tem valor absoluto E, então o valor absoluto do campo elétrico gerado em P, se a carga pontual for positiva e de valor + 2 Q, poderá ser …
(A) … 2 E (V m-1)
(B) … 0,5 E (V m-1)
(C) … f (V m-1)
(D) … 0,2 f (V m-1)
4.1 Como a carga q é negativa, o sentido da força elétrica é contrário ao sentido do campo elétrico, que apontará para dentro, ou seja, no sentido da carga criadora. Como o campo elétrico aponta para dentro, a carga criadora do campo elétrico é negativa.
4.2 Opção (B)
4.3 Opção (A)
4.4 Opção (A)
5. Considera duas placas condutoras paralelas, C e D, eletrizadas com cargas de sinal contrário.
No interior das mesmas é colocado um eletrão, que se desloca com uma dada aceleração no sentido da placa C.
Seleciona a opção que completa o sentido do texto.
O campo elétrico criado entre as placas é [… ]. As placas C e D têm, respetivamente carga, [… ]e carga[… ]. A força elétrica que atua sobre o eletrão tem [… ]do campo elétrico.
(A) uniforme [… ] positiva [… ] negativa [… ] sentido oposto ao [… ].
(B) uniforme [… ] positiva [… ] negativa [ … ] o mesmo sentido [… ].
(C) uniforme [… ] negativa [… ] positiva [… ] sentido oposto ao [… ].
(D) uniforme [… ] negativa [… ] positiva [… ] o mesmo sentido [… l.
- Opção (A)
6. Considera um campo elétrico uniforme de intensidade E = 6,0 x 102 V m-1.
6.1 Calcula o módulo da aceleração que uma partícula com carga elétrica de 6,0 μC e massa 4,0 g adquire quando:
6.1.1 colocada em C;
6.1.2 colocada em D.
6.2 Indica a direção e o sentido do movimento desta partícula quando colocada, com velocidade inicial nula, neste campo elétrico.
6.1.1 
6.1.2 Como o campo elétrico é uniforme, Fe é independente do ponto onde a partícula é colocada, logo o módulo da aceleração em D é igual ao módulo da aceleração em C. Logo, aD = 0,9 ms-2.
6.2 A partícula move-se da esquerda para direita, segundo a direção e sentido das linhas de campo.
7. Uma carga positiva está em repouso, sob o efeito de um campo elétrico E, mas é livre de mover-se.
Nesta situação
(A) permanece em repouso.
(B) a carga acelera numa direção perpendicular ao campo.
(C) acelera no mesmo sentido do campo.
(D) acelera no sentido oposto ao campo.
- Opção (C)
8. Observa a figura seguinte: duas cargas elétricas, QA e QB, criam um campo elétrico à sua volta; uma carga q fica sujeita a duas forças: FA, devida à interação com a carga QA, e a FB, devida à interação com a carga QB.
8.1 Identifica os sinais das cargas QA e QB.
8.2 Relaciona a direção e o sentido de FB com a direção e o sentido do campo EB criado pela carga QB.
8.1 QA > 0 (FA é uma força de repulsão) e QB < 0 ( FB é uma força de atração)
8.2 Têm o mesmo sentido e direção pois a carga q é positiva.
9. As linhas de campo elétrico são um modo conveniente de visualizar o campo elétrico e indicar a direção do campo em qualquer ponto.
Relativamente às linhas de campo elétrico, pode afirmar-se que:
(A) As linhas de campo têm origem na carga negativa e terminam na carga positiva.
(B) O número de linhas de campo em torno de uma carga pontual é proporcional ao valor da carga elétrica.
(C) O campo elétrico em cada ponto é perpendicular à linha de campo que passa nesse ponto.
(D) A intensidade do campo elétrico aumenta com o aumento da distância à carga criadora.
- Opção (B)
10. Em determinadas condições, uma barra metálica tem carga elétrica de – 6,4 x 10-3 C. Pode-se afirmar que esta barra metálica contém:
(A) 4,0 x 1016 eletrões.
(B) 4,0 x 1016 eletrões e 4,0 x 1016 protões.
(C) 4,0 x 1016 eletrões a mais que protões.
(D) 8,8 x 10-22 eletrões a mais que protões.
- Opção (C)
Como a carga é negativa o número de eletrões é superior ao de protões.
eletrões
11. Classifica de verdadeira (V) ou falsa (F) cada uma das seguintes afirmações, referentes a um campo elétrico uniforme.
(A) O campo elétrico, E, é mais intenso junto das placas com carga elétrica.
(B) O campo elétrico, E, tem a mesma direção e sentido em todos os pontos.
(C) Uma carga elétrica pontual, de massa desprezável, move-se com movimento retilíneo uniforme perpendicularmente às placas.
(D) As linhas de campo são paralelas e equidistantes entre si.
(A) Falsa, um campo elétrico diz-se uniforme, numa dada região do espaço, se for constante em módulo, direção e sentido em todos os pontos dessa região do espaço.
(B) Verdadeira
(C) Falsa, Sendo , se . Logo, o movimento de uma carga elétrica no campo não é um movimento retilíneo uniforme.
(D) Verdadeira
12. Duas cargas elétricas positivas iguais, qA e qB, estão localizadas nos pontos x = – 4 m e x = 4 m.
Representa o sentido do campo elétrico originado pelas duas cargas nos pontos:
12.1 (8, 0) m
12.2 (0, 0) m
12.3 (-8, 0) m
12.4 (0, 4) m
12.1 →
12.2 campo elétrico nulo
12.3 ←
12.4 ↑
13. As linhas de campo elétrico foram idealizadas pelo físico inglês Michael Faraday com o objetivo de visualizar o campo elétrico numa região do espaço.
As figuras seguintes mostram as linhas de campo elétrico criado por um sistema de duas cargas pontuais.
13.1 Seleciona a opção correta.
(A) Em I a carga QA é positiva e a carga QB é negativa e em II as duas cargas são positivas.
(B) Em I as duas cargas são negativas e em II as duas cargas são positivas.
(C) Em I a carga QC é negativa e a carga QD é positiva e em II as duas cargas são negativas.
(D) Em I as duas cargas são positivas e em II a carga QC é positiva e a carga QD é negativa.
13.2 Representa na figura II um vetor que possa traduzir o campo elétrico no ponto P.
13.3 Em que ponto, A ou B, da figura I o campo elétrico resultante é mais intenso?
13.1 Opção (A)
13.2
13.3 A intensidade do campo elétrico é maior em A do que em B, pois maior é a densidade de linhas de campo na vizinhança desse ponto.
14. Classifica como verdadeiras (V) ou falsas (F) as afirmações seguintes.
A. O campo elétrico total criado por duas cargas pontuais, uma positiva e outra negativa, é radial.
B. Uma carga elétrica cria à sua volta um campo magnético.
C. O campo elétrico é uma grandeza vetorial e é criado por cargas elétricas positivas e negativas.
D. As interações entre cargas elétricas são atrativas.
E. As linhas de campo elétrico são tangentes ao vetor campo elétrico e têm o sentido deste.
F. As linhas de campo elétrico são linhas fechadas.
G. O campo elétrico num dado ponto é tanto mais intenso quanto menor é a intensidade da força elétrica exercida sobre uma partícula carregada colocada nesse ponto.
Verdadeiras: C, E
Falsas: A, B, D, F e G
15. A figura seguinte representa uma linha de campo elétrico que passa num ponto P.
15.1 Qual dos vetores, 1, 2, 3, 4 ou 5, pode representar o vetor campo elétrico em P?
15.2 Qual dos vetores, 1, 2, 3, 4 ou 5, pode representar a força elétrica que atua sobre um eletrão no ponto P?
15.1 Vetor 4, o campo é tangente às linhas de campo e aponta no sentido destas.
15.2 Vetor 1, a força elétrica sobre uma carga tem a direção do campo elétrico no ponto e, como a carga aí colocada é negativa, tem sentido oposto ao do campo.
