Questões de Concurso Sobre eletrostática e lei de coulomb. força elétrica. em física

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Q4113349 Física
Em um experimento para se determinar a constante eletrostática do ar (K), duas esferas condutoras idênticas e igualmente carregadas, com carga q cada uma, foram colocadas suspensas por um fio (de massa desprezível e comprimento l) a partir de um mesmo ponto de apoio. Nessa situação, as esferas se repeliram de modo que os fios nos quais estavam suspensas passaram a formar um ângulo  com a vertical na situação de equilíbrio, conforme ilustra a figura a seguir:
Tendo ambas as esferas massas iguais a m e sendo g o módulo da aceleração gravitacional local, a referida constante eletrostática K pode ser obtida a partir da expressão:  
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Q4113339 Física
Considere dois condutores esféricos de raios R1 e R2. O primeiro (de raio R1) encontra-se carregado com uma carga igual a Q1 e o segundo encontra-se inicialmente neutro. Em certo momento, esses condutores são postos em contato um com o outro. Após o equilíbrio eletrostático, o potencial de ambos os condutores e a carga do segundo (cujo raio é R2) serão, respectivamente: (Considere k0 a constante eletrostática do vácuo.)
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Ano: 2025 Banca: FGV Órgão: PM-SP Prova: FGV - 2025 - PM-SP - Aluno-Oficial PM (Inglês) |
Q4064631 Física
Duas esferas puntiformes e idênticas estão carregadas com cargas iguais e separadas no vácuo. Quando as esferas estão a 0,2 m de distanciamento, a força elétrica entre elas é de 4000 N.
Para que a intensidade da força elétrica seja igual a 250 N, as esferas devem ficar separadas de 
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Q3929681 Física
Texto 1A7-IV


    Raios luminosos se propagam horizontalmente no ar atéatingirem uma região constituída por vidro. Na superfície deseparação entre o ar e o vidro, os raios refletem, com um ângulode reflexão denotado por ,θ1, e refratam com um ângulo θ2 = 30(conforme a figura a seguir). A superfície de separação entre o are o vidro formam um ângulo de 30º com a direção horizontal.A normal da superfície de separação entre os meios érepresentada por uma reta pontilhada na figura. Nesse caso, oíndice de refração do ar é igual a 1,0.  



Um campo elétrico uniforme é gerado entre duas placas planas paralelas carregadas separadas entre si por uma distância de 2 m. Uma carga de 1 coulomb, colocada em repouso em uma posição intermediária entre as placas, é acelerada pela força elétrica devido ao campo elétrico, e percorre uma distância de 0,5 metro.


Com base na situação hipotética apresentada, e sabendo-se que a diferença de potencial entre as placas é de 200 V, é correto afirmar que a variação da energia cinética da carga será igual a 

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Q3813885 Física
O cálculo da capacitância em um capacitor de placas paralelas preenchido por dois ou mais materiais dielétricos é um tema comumente abordado em livros de física. Motivados por essa configuração, pesquisadores da Universidade Federal do Pará elaboraram uma metodologia experimental, denominada Técnica do Preenchimento do Capacitor, com o objetivo de medir a constante dielétrica de substâncias líquidas (Reis; Rodrigues; Neto, 2019). O método envolve a variação da capacitância de um capacitor de placas paralelas, com área A = L x H e distância d entre as placas, à medida que o volume V de um material dielétrico é alterado no interior do capacitor, possibilitando a identificação da constante dielétrica k do líquido, conforme ilustrado na Figura 1 abaixo. A Figura 2 abaixo ilustra um gráfico que apresenta a variação da capacitância de um capacitor de placas paralelas utilizando o hexano, com placas separadas por uma distância d = 0,97 mm. Considerando a constante de permissividade elétrica do vácuo ε₀ = 8,85 × 10⁻¹² F/m, assinale a alternativa que apresenta o valor aproximado da constante dielétrica k do hexano, com base nos dados experimentais obtidos.
Imagem associada para resolução da questão
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Q3813884 Física
No experimento de Millikan para medição da carga elétrica elementar, a estrutura consiste em uma câmara contendo uma pequena gota de óleo, que é injetada dentro de um espaço entre duas placas metálicas paralelas e próximas entre si. Essas placas podem ser carregadas com uma diferença de potencial, criando um campo elétrico entre elas. Uma gota de óleo esférica de raio r e densidade p está imersa no ar com viscosidade n e densidade pa. Quando nenhuma diferença de potencial é aplicada entre as placas, a gota cai sob a ação da gravidade com uma velocidade terminal de descida vd. Quando uma diferença de potencial V é aplicada entre as placas, a mesma gota sobe com uma velocidade terminal de subida vs. Sabe-se também que a aceleração da gravidade é g e a distância entre as placas é d. Considerando que a força de arrasto viscosa sobre a gota é dada pela Lei de Stokes F6πnrv, qual é a expressão para a carga q da gota em termos de r, p, n, g, V, d, vd, e vs
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Q3787334 Física
Um capacitor de placas paralelas, com capacitância C = 10Imagem associada para resolução da questão, é conectado a uma fonte de tensão ideal de 12 V até estar plenamente carregado. Nessa situação, a carga elétrica armazenada em sua armadura positiva é ____. Em seguida, o capacitor é desconectado da fonte e um material dielétrico com constante k = 4 é inserido, preenchendo totalmente o espaço entre as placas. Com a inserção do dielétrico, a capacitância do sistema (C') torna-se 40Imagem associada para resolução da questão  e, como a carga não se altera, a nova diferença de potencial (Vt) entre as placas passa a ser ____.

Assinale a alternativa que preenche, correta e respectivamente, as lacunas do trecho acima. 
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Q3762525 Física
Com base na lei de Gauss, julgue o item seguinte. 

Se for distribuída uma carga elétrica apenas na superfície externa de uma esfera, o fluxo elétrico no interior será nulo, pois a Lei de Gauss só considera cargas pontuais colocadas exatamente no centro da superfície.
Alternativas
Q3762524 Física

Com base na lei de Gauss, julgue o item seguinte. 


Se for colocada uma carga positiva no centro de uma esfera imaginária, o fluxo elétrico que atravessa a superfície da esfera será proporcional à carga contida no interior, não importando o raio da esfera.


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Q3723298 Física
Sobre a relação entre equipotenciais de um campo elétrico, assinale a afirmativa correta.
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Q3723279 Física
Sobre o potencial e o campo elétrico na superfície de um condutor, analise as afirmativas a seguir.

I. O campo elétrico é ortogonal à superfície.
II. O potencial elétrico é constante na superfície.
III. A distribuição de cargas elétricas é homogênea sobre a superfície.
IV. Não existem cargas elétricas na superfície de um condutor.

Está correto o que se afirma em
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Q3723278 Física
Sobre o cálculo do campo elétrico de uma barra carregada finita através da Lei de Gauss, analise as afirmativas a seguir.

I. A Lei de Gauss é válida, mas não é útil.
II. A Lei de Gauss não é válida nesse caso específico.
III. A Lei de Gauss só é válida se a distribuição de carga na barra for homogênea.
IV. A Lei de Gauss só é válida perto das extremidades da barra.

Está correto o que se afirma em
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Q3541148 Física
Duas cargas puntiformes idênticas e positivas, de módulo Q = 4μC, estão fixas nos vértices de um triângulo equilátero de lado 40 cm. No terceiro vértice, é colocada uma carga negativa q = −1μC de massa 10 mg, que inicialmente está em repouso. Ao ser liberada, essa carga começa a se mover devido à força elétrica resultante das duas cargas fixas. Desprezando qualquer atrito e considerando apenas as interações eletrostáticas, analise as assertivas e assinale a alternativa que aponta a(s) correta(s).

I. A velocidade máxima da carga de prova é aproximadamente 190 m/s.
II. A carga de prova atinge sua velocidade máxima onde o potencial elétrico é nulo.
III. O movimento da carga de prova é um movimento harmônico simples.
IV. Se aumentarmos o módulo da carga negativa de prova, sua velocidade máxima também aumentará. 
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Q3541133 Física
Uma carga elétrica positiva de massa m = 2.10-20kg e módulo q = 2µC se movimenta inerte com velocidade de 1.107m/s no vácuo. No instante t1 = 0s, a carga penetra em uma região de um campo elétrico uniforme de módulo E = 20N/C, cujas linhas de força são perpendiculares à direção inicial do movimento da carga. Calcule a distância entre as posições da carga do instante t1 = 0s até t2 = 10ns e assinale a alternativa correta.
Considere que a carga interage apenas com o campo elétrico no qual se movimenta, que a constante eletrostática do vácuo é K0 = 9.109N.m2 /C2 e despreze a ação da gravidade.
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Q3531253 Física
Julgue o item subsequente, a respeito da difração em fenda única e da difração de raios X. 

Para que ocorra interferência construtiva no processo de espalhamento de raios X por uma estrutura cristalina, a diferença de caminho entre planos adjacentes deve ser um número inteiro do comprimento de onda dos raios X incidentes, e o ângulo de espalhamento das ondas deve ser igual ao ângulo de incidência das respectivas ondas. 
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Q3531243 Física
Certo dispositivo experimental permite que se acelere uma partícula com carga elétrica, partindo do repouso, por um campo elétrico uniforme entre dois planos paralelos com potenciais elétricos constantes V1 e V2, conforme a figura a seguir. A carga q inicia seu movimento quando colocada na região planar com potencial V1. A carga é acelerada em direção ao plano com potencial V2, sendo ejetada para uma região que contém um campo magnético uniforme, perpendicular ao campo elétrico.  





Em um determinado experimento, duas partículas carregadas com mesma carga positiva, uma com o dobro da massa da outra, foram aceleradas e, na sequência, penetraram a região com campo magnético uniforme. O movimento das partículas ocorreu em uma região com vácuo.  
A partir das informações fornecidas pela situação hipotética, julgue o item a seguir.

Para que as duas cargas saiam da região de campo elétrico com a mesma velocidade, devem ser aceleradas por uma mesma diferença de potencial V2 - V1, uma vez que ambas possuem a mesma carga.  
Alternativas
Q3531241 Física
Certo dispositivo experimental permite que se acelere uma partícula com carga elétrica, partindo do repouso, por um campo elétrico uniforme entre dois planos paralelos com potenciais elétricos constantes V1 e V2, conforme a figura a seguir. A carga q inicia seu movimento quando colocada na região planar com potencial V1. A carga é acelerada em direção ao plano com potencial V2, sendo ejetada para uma região que contém um campo magnético uniforme, perpendicular ao campo elétrico.  





Em um determinado experimento, duas partículas carregadas com mesma carga positiva, uma com o dobro da massa da outra, foram aceleradas e, na sequência, penetraram a região com campo magnético uniforme. O movimento das partículas ocorreu em uma região com vácuo.  

A partir das informações fornecidas pela situação hipotética, julgue o item a seguir. 


Para que as cargas sejam aceleradas na direção da região de campo magnético, o potencial elétrico V1 deve ser maior que o potencial elétrico V2


Alternativas
Q3531240 Física
Em certo sistema de referência, uma carga finita Q está distribuída no vácuo, sendo descrita por uma função densidade de cargas ,, em que t é o tempo e  denota o vetor posição de um ponto P no espaço, com relação à origem do sistema de coordenadas espaciais, associado ao sistema de referência considerado, conforme a figura a seguir. 






       A distribuição de cargas está confinada a uma região esférica de raio em torno da origem do sistema de referência, isto é,  = 0 para todo tempo t e , tal que  . Uma distribuição de cargas é dita estacionária se, e somente se, sua densidade de cargas , não depender do tempo. 
Considerando que as equações de Maxwell descrevem as relações entre a densidade de cargas considerada e os campos eletromagnéticos associados a ela, e que Imagem associada para resolução da questão quando a distribuição de cargas é estacionária, julgue o item a seguir. 

O fluxo do campo elétrico para qualquer superfície gaussiana fechada que contenha a região esférica de raio R será constante e proporcional à carga Q  , mesmo que a densidade de cargas não seja estacionária. 
Alternativas
Q3531239 Física
Em certo sistema de referência, uma carga finita Q está distribuída no vácuo, sendo descrita por uma função densidade de cargas ,, em que t é o tempo e  denota o vetor posição de um ponto P no espaço, com relação à origem do sistema de coordenadas espaciais, associado ao sistema de referência considerado, conforme a figura a seguir. 






       A distribuição de cargas está confinada a uma região esférica de raio em torno da origem do sistema de referência, isto é,  = 0 para todo tempo t e , tal que  . Uma distribuição de cargas é dita estacionária se, e somente se, sua densidade de cargas , não depender do tempo. 

Considerando que as equações de Maxwell descrevem as relações entre a densidade de cargas considerada e os campos eletromagnéticos associados a ela, e que Imagem associada para resolução da questão quando a distribuição de cargas é estacionária, julgue o item a seguir.  


Se a densidade de carga for constante e positiva, isto é,Imagem associada para resolução da questão, então o campo elétrico em um ponto P qualquer do espaço terá a mesma direção do vetor posição Imagem associada para resolução da questão associado a P, e a intensidade do campo elétrico dentro da região esférica de raio R poderá ser escrita como Imagem associada para resolução da questão, em que A é uma constante que depende de e Q e R. 

Alternativas
Q3531238 Física
Em certo sistema de referência, uma carga finita Q está distribuída no vácuo, sendo descrita por uma função densidade de cargas ,, em que t é o tempo e  denota o vetor posição de um ponto P no espaço, com relação à origem do sistema de coordenadas espaciais, associado ao sistema de referência considerado, conforme a figura a seguir. 






       A distribuição de cargas está confinada a uma região esférica de raio em torno da origem do sistema de referência, isto é,  = 0 para todo tempo t e , tal que  . Uma distribuição de cargas é dita estacionária se, e somente se, sua densidade de cargas , não depender do tempo. 

Considerando que as equações de Maxwell descrevem as relações entre a densidade de cargas considerada e os campos eletromagnéticos associados a ela, e que Imagem associada para resolução da questão quando a distribuição de cargas é estacionária, julgue o item a seguir. 


Uma densidade de cargas não estacionária implicará, necessariamente, um campo elétrico estacionário em um ponto P fora da região que contém a carga Q.


Alternativas
Respostas
21: A
22: D
23: D
24: C
25: B
26: D
27: A
28: E
29: C
30: C
31: A
32: A
33: E
34: E
35: C
36: E
37: C
38: C
39: C
40: E