Lista Geral de Eletromagnetismo 2019.2
M. A. Corrêa1, a)
Departamento de Física, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal 59078-900,
Brazil
(Dated: 22 de julho de 2019)
Neste documento você encontrará os exercícios a serem realizados durante nossa disciplina de Eletromagne-
tismo ou Eletricidade e Magnetismo. Serão exercícios de caráter geral com problemas clássicos que auxiliarão
no entendimento dos conceitos trabalhados em sala de aula. É de inteira responsabilidade sua o desenvol-
vimento desta lista, cabendo a mim apenas orientar e indicar caminhos para que alcancem o sucesso. Boa
sorte
I. PRIMEIRA PARTE - CARGA E CARGAS ELÉTRICAS
EM CAMPO ELÉTRICO
1. A carga de uma quantidade de prótons igual ao
número de Avogadro (NA= 6,01×1023) é chamada
de faraday. Calcule o número de coulombs em um
faraday.
2. Uma carga q1= 4,0µC é posicionada na origem
e uma carga q2= 6,0µC é posicionada no eixo x
em x= 3,0m. (a) Determine a força sobre a carga
q2. (b) Determine a força sobre q1. (c) Quais seria
suas repostas nos itens (a) e (b) se q2fosse igual a
−6,0µC?
3. Uma carga de 5µC é posicionado sobre o eixo y
em y= 3 cm e uma segunda carga de −5µC é
posicionada também sobre o eixo yem y=−3
cm . Determine a força sobre uma carga de 2µC
localizada sobre o eixo x em x= 8cm.
4. Uma carga de 5,0µC está localizada no ponto de
coordenadas x= 0 ey= 0 e uma carga Q2está
posicionada no ponto de coordenadas x= 4,0,y=
0. A força sobre uma carga de 2,0µC em x= 8,0,
y= 0 é de 19,7N, orientada no sentido negativo do
eixo x. Quando essa carga de 2,0µC é posicionada
em x= 17,75 cm, y= 0 a força sobre ela é nula.
Determine a carga Q2.
5. Duas cargas q, iguais e positivas, são posiciona-
das sobre o eixo y, uma em y= +ae a outra em
y=−a. (a) Mostre que o campo elétrico no eixo x
é orientado ao longo desse eixo e possui uma inten-
sidade Ex= 2kqx(x2+a2)−3/2. (b) Mostre que nas
vizinhanças da origem, quando xé muito menor do
que a,Exé aproximadamente igual a 2kqx/a3. (c)
Mostre que para valores de xmuito maiores do que
a,Exé aproximadamente igual a 2kq/x2. Explique
por que esse resultado seria esperado antes mesmo
de ser calculado.
6. Duas cargas puntiformes positivas +qsão posicio-
nadas sobre o eixo yem y= +aey=−a, conforme
a)Electronic mail: [email protected]
ocorreu no Problema anterior. Uma massa mcom
carga negativa −qdesliza sem atrito ao longo de
um fio orientado na direção do eixo x, podendo gi-
rar em seu entorno. (a) Mostre que para pequenos
deslocamentos próximos a x << a, a massa fica
sob ação de uma força restauradora proporcional a
xe, portanto, sujeita a um movimento harmônico
simples. (b) Determine o período desse movimento.
7. (a) Calcule e/m para um próton e determine sua
aceleração em um campo elétrico uniforme com in-
tensidade de 100 N/C. (b) Determine o tempo ne-
cessário para um próton, inicialmente em repouso
nesse campo, atingir a velocidade de 0,01 c(onde
cé a velocidade da luz ≈3×108m/s)
8. Um elétron com energia cinética de 2×10−16Jse
move para a direita ao longo do eixo de um tubo
de raios catódicos, conforme mostrado na figura
abaixo. Na região entre as placas defletoras existe
um campo elétrico ~
E= 2×104N/Cˆ
j. Em qualquer
outro lugar, ~
E= 0. (a) A que distância o elétron
estará do eixo do tubo quando atingir as extremi-
dades das placas? (b) A que ângulo o elétron se
moverá em relação ao eixo? (c) A que distância do
eixo o elétron colidirá com a tela fluorescente?
Figura 1. Tubo de raios onde o elétron descreverá seu mo-
vimento sendo defletido pelas placas defletoras com compri-
mento de 4cm.
9. uma régua rígida com um metro de comprimento é
pivotada em seu centro. Uma carga q1= 5 ×10−7
C é colocada em uma das extremidades da régua, e
