Universidade Federal Rural do Semi-Árido - UFERSA Centro de Ciências Exatas e Naturais - CCEN Departamento de Ciências Naturais, Matemática e Estatística - DCEN Eletricidade e Magnetismo Marcos Vinícius

Na Figura 1, as cargas das partículas são q 1 =
- q 2 = 100 nC e q 3 = -q 4 = 200 nC. O lado do quadrado é a = 5,0 cm. Determine (a) a compo- nente x e (b) a componente y da força eletros- tática a que está submetida a partícula 3. a) F 3 x = 0,17 N; b) F 3 y = -0,046 N

Figura 1

Três partículas são mantidas fixas sobre um eixo x. A partícula 1 , de carga q 1 está em x = -a; a partícula 2 , de carga q 2 , está em x = +a. Deter- mine a razão q 1 /q 2 para que a força eletrostática a que está submetida a partícula 3 seja nula (a) se a partícula estiver no ponto x = +0,500a; (b) se a partícula 3 estiver no ponto x = +1,50a. a) q 1 /q 2 = 9; b) q 1 /q 2 = -
As cargas e coordenadas de duas partículas man- tidas fixas no plano xy são q 1 = +3,0 μC, x 1 = 3,5 cm, y 1 = 0,50 cm e q 2 = -4,0 μC, x 2 = - 2,0 cm, y 2 = 1,5 cm. Determine (a) o módulo e (b) a orientação da força eletrostática que a partícula 1 exerce sobre a partícula 2. a) F = 35 N; b) θ = -10◦
Na Figura 2, seis partículas carregadas cercam a partícula 7 a uma distância de d = 1,00 cm ou 2d, como mostra a figura. As cargas são q 1 = +2e, q 2 = +4e, q 3 = +e, q 4 = +4e, q 5 = +2e, q 6 = +8e, q 7 = +6e, com e = 1 , 60. 10 −^19

C. Qual é o módulo da força eletrostática a que está submetida a partícula 7? F = 0

Figura 2

Na Figura 3, a partícula 1 , de carga +4e, está a uma distância d 1 = 2,00 mm do solo, e a par- tícula 2 , de carga +6e, está sobre o solo, a uma distância horizontal d 2 = 6,00 mm da partícula
1. Qual é a componente x da força eletrostática exercida pela partícula 1 sobre a partícula 2? Fx = 1,31. 10 −^22 N

Figura 3

Duas cargas pontuais de 30 nC e -40 nC são mantidas fixas sobre o eixo x, na origem e no ponto x = 72 cm, respectivamente. Uma partí- cula com uma carga de 42 μC é liberada a partir do repouso no ponto x = 28 cm. Se a aceleração inicial da partícula é 100 km/s^2 , qual é a massa da partícula? m = 2,2. 10 −^6 kg
Na Figura 4, determine (a) o módulo e (b) a orientação da força eletrostática total a que está

submetida a partícula 4. Todas as partículas são mantidas fixas no plano xy; q 1 = -3,2. 10 −^19 C ; q 2 = +3,2. 10 −^19 C ; q 3 = +6,4. 10 −^19 C ; q 4 = +3,2. 10 −^19 C ; θ 1 = 35,0◦; d 1 = 3,00 cm; d 2 = d 3 = 2,00 cm. a) F = 6,16. 10 −^24 N; b) θ = -152◦

Figura 4

Duas partículas são mantidas fixas sobre o eixo x : a partícula 1 , de carga q 1 = 2,1. 10 −^8 C, no ponto x = 20 cm, e a partícula 2 , de carga q 2 = -4,00 q 1 , no ponto x = 70 cm. Em que ponto do eixo x o campo elétrico é nulo? x = -30 cm
Na Figura 5, as quatro partículas formam um quadrado de lado a = 5,00 cm e têm cargas q 1 = +10,0 nC, q 2 = -20,0 nC, q 3 = +20,0 nC e q 4 = -10,0 nC. Qual é o campo elétrico no centro do quadrado, em termos dos vetores unitários? a) Ex = 0 N/C; b) Ey = 1,02. 105 N/C

Figura 5

Na Figura 6, as três partículas são mantidas fi- xas no lugar e têm cargas q 1 = q 2 = +e e q 3 = +2e. A distância a = 6,00 μm. Determine (a)

o módulo e (b) a direção do campo elétrico no ponto P.

a) E = 160 N/C; b) θ = 45◦

Figura 6

A Figura 7 abaixo mostra um dipolo elétrico. Determine (a) o módulo e (b) a orientação (em relação ao semi-eixo x positivo) do campo elé- trico produzido pelo dipolo em um ponto P si- tuado a uma distância r muito maior d.

a) E ≈ (^4) πϵ^10 qdr 3 ; b) sentido -bj

Figura 7

Na Figura 8, duas barras curvas de plástico, uma de carga +q e outra de carga -q, forma uma cir- cunferência de raio R = 8,50 cm no plano xy. O eixo x passa pelos dois pontos de ligação entre os arcos, e a carga está distribuída uniformemente nos dois arcos. Se q = 15,0 pC, determine (a) o módulo e (b) a orientação do campo elétrico

E

no ponto P, situado no centro da circunferência.

a) E = 23,8 N/C; b) θ = -90◦