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ELETROMAGNETISMO 4º Termo, matéria do Prof. Mário Jeffeson

LISTA DE EXERCÍCIOS

MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question. (MÚLTIPLA ESCOLHA. Escolha a alternativa que melhor complete a declaração ou responda a pergunta.) 1) X and Y are two uncharged metal spheres on insulating stands, and are in contact with each other. A positively charged rod R is brought close to X as shown in Figure (X e Y são duas esferas de metal não carregadas em suportes de isolamento, e estão em contato com cada de outros. Uma barra com carga positiva R é aproximada de X, como mostrado na figura) (a). Sphere Y is now moved away from X, as in Figure (A esfera Y é agora afastada de X, como na figura)

(b). What are the final charge states of X and Y? (Quais são os estados de carga final de X e Y?)

1) A) Both X and Y are neutral. (Ambos X e Y são neutros) B) X is negative and Y is positive. (X é negativo e Y é positivo) C) X is positive and Y is neutral. () D) Both X and Y are negative. () E) X is neutral and Y is positive. () 2) Two identical small charged spheres are a certain distance apart, and each one initially experiences an electrostatic force of magnitude F due to the other. With time, charge gradually leaks off of both spheres. When each of the spheres has lost half its initial charge, the magnitude of the electrostatic force will be

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(Duas esferas carregadas pequenas idênticas estão a uma certa distância umas das outras, e cada uma delas inicialmente experimenta uma força eletrostática de agnitude F devido ao outro. Com o tempo, cobrar gradualmente vaza de ambas as esferas. Quando cada uma das esferas perdeu metade de sua carga inicial, a magnitude da força eletrostática será) 2) A) 1/16 F. B) 1/4 F. C) 1/8 F. D) 1/2 F. 3) When two point charges are a distance d part, the electric force that each one feels from the other has magnitude F. In order to make this force twice as strong, the distance would have to be changed to (Quando duas cargas pontuais são uma parte distanciada, a força elétrica que cada uma sente da outra tem magnitude F. A fim de tornar esta força duas vezes mais forte, a distância teria que ser mudada para) 3) A) d/2. B) 2d. C) 2d. D) d/ 2. E) d/4. 4) A point charge Q is located a short distance from a point charge 3Q, and no other charges are present. If the electrical force on Q is F, what is the electrical force on 3Q? (Uma carga pontual Q está localizada a uma curta distância de uma carga pontual 3T, e nenhum outro custo estão presentes. Se a força elétrica em Q é F, qual é a força elétrica no 3T?) 4) A) F B) 3F C) F/ 3 D) F/3 E) 3F 5) A positive point charge Q is fixed on a very large horizontal frictionless tabletop. A second positive point charge q is released from rest near the stationary charge and is free to move. Which statement best describes the motion of q after it is released? (Uma carga pontual positiva Q é fixada em uma mesa horizontal grande e sem fricção. Um segundo carga pontual positiva q é liberada do repouso perto da carga estacionária e está livre para se mover. Qual afirmação melhor descreve o movimento de q depois de ser liberado?) 5) A) Its speed will be greatest just after it is released. () B) Its acceleration is zero just after it is released. () C) As it moves farther and farther from Q, its acceleration will keep increasing. () D) As it moves farther and farther from Q, its speed will keep increasing. () E) As it moves farther and farther from Q, its speed will decrease. () 6) One very small uniformly charged plastic ball is located directly above another such charge in a test tube as shown in the figure. The balls are in equilibrium a distance d apart. If the charge on each ball is doubled, the distance between the balls in the test tube would become (Uma bola de plástico muito pequena e uniformemente carregada está localizada diretamente acima de outra carga em um tubo de teste, como mostrado na figura. As bolas estão em equilíbrio a uma distância d distante. Se a carga de cada bola for dobrada, a distância entre as bolas no tubo de ensaio se tornará)

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6) A) 2d. B) 8d. C) 2d. D) 4d. 7) The figure shows two unequal point charges, q and Q, of opposite sign. Charge Q has greater magnitude than charge q. In which of the regions X, Y, Z will there be a point at which the net electric field due to these two charges is zero? (A figura mostra duas cargas pontuais desiguais, q e Q, de sinal oposto. Carga Q tem maior magnitude do que carga q. Em qual das regiões X, Y, Z haverá um ponto em que a rede campo elétrico devido a estas duas cargas é zero?)

7) A) only regions X and Z () B) only region Y () C) only region Z () D) only region X () E) all three regions () 8) Two point charges Q1 and Q2 of equal magnitudes and opposite signs are positioned as shown in the figure. Which of the arrows best represents the net electric field at point P due to these two charges? (Duas cargas pontuais Q1 e Q2 de magnitudes iguais e sinais opostos são posicionadas como mostrado na figura. Qual das setas representa melhor o campo elétrico líquido no ponto P devido a estas duas acusações?)

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8) A) A B) B C) C D) D E) The field is equal to zero at point P. (O campo é igual a zero no ponto P.) 9) Four equal negative point charges are located at the corners of a square, their positions in the xy-plane being (1, 1), (-1, 1), (-1, -1), (1, -1). The electric field on the x-axis at (1, 0) points in the same direction as (Quatro cargas de ponto negativo iguais estão localizadas nos cantos de um quadrado, sendo suas posições no plano xy (1, 1), (-1, 1), (-1, -1), (1, -1). O campo elétrico no eixo x em (1, 0) pontos na mesma direção que) 9) A) î B) j^. C) -j^. D) -i^. E)k ^ 10) Three equal negative point charges are placed at three of the corners of a square of side d as shown in the figure. Which of the arrows represents the direction of the net electric field at the center of the square? (Três cargas de ponto negativo iguais são colocadas em três dos cantos de um quadrado do lado d, como mostrado na figura. Qual das setas representa a direção do campo elétrico da rede no centro da praça?)

10) A) A B) B C) C D) D E) The field is equal to zero at point P. ()

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11) The figure shows three electric charges labeled Q1, Q2, Q3, and some electric field lines in the region surrounding the charges. What are the signs of the three charges? (A figura mostra três cargas elétricas denominadas Q1, Q2, Q3 e algumas linhas de campo elétrico a região em torno das acusações. Quais são os sinais das três acusações?)

11) A) Q1 is positive, Q2 is positive, Q3 is negative. () B) Q1 is positive, Q2 is negative, Q3 is positive. () C) Q1 is negative, Q2 is positive, Q3 is negative. () D) All three charges are negative. () E) All three charges are positive. () 12) Two large, flat, horizontally oriented plates are parallel to each other, a distance d apart. Half way between the two plates the electric field has magnitude E. If the separation of the plates is reduced to d/2 what is the magnitude of the electric field half way between the plates? (Duas placas grandes, planas e orientadas horizontalmente são paralelas entre si, a uma distância d distante. A meio caminho entre as duas placas, o campo elétrico tem magnitude E. Se a separação das placas é reduzida para d / 2, qual é a magnitude do campo elétrico a meio caminho entre as placas?) 12) A) 0 B) E/2 C) E D) 2E E) 4E 13) Two very large parallel sheets a distance d apart have their centers directly opposite each other. The sheets carry equal but opposite uniform surface charge densities. A point charge that is placed near the middle of the sheets a distance d/2 from each of them feels an lectrical force F due to the sheets. If this charge is now moved closer to one of the sheets so that it is a distance d/4 from that sheet, what force will feel? (Duas folhas paralelas muito grandes a distância d têm seus centros diretamente opostos a cada de outros. As folhas transportam densidades de carga de superfície uniforme iguais, mas opostas. Uma carga pontual que é colocado perto do meio das folhas uma distância d / 2 de cada um deles sente um lectrical força F devido às folhas. Se esta taxa agora for movida para mais perto de uma das folhas, uma distância d / 4 daquela folha, que força sentirá?) 13)

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A) 2F B) F/2 C) F/4 D) 4F E) F 14) An electron is initially moving to the right when it enters a uniform electric field directed upwards. Which trajectory shown below will the electron follow? (Um elétron está inicialmente se movendo para a direita quando entra em um campo elétrico uniforme direcionado para cima. Qual trajetória mostrada abaixo seguirá o elétron?)

14) A) trajectory W () B) trajectory X () C) trajectory Y () D) trajectory Z () 15) A piece of plastic has a net charge of +2.00 ..C. How many more protons than electrons does this piece of plastic have? (e = 1.60 × 10-19 C) (Um pedaço de plástico tem uma carga líquida de +2,00 ..C. Quantos mais prótons do que elétrons este pedaço de plástico tem? (e = 1,60 × 10-19 C)) 15) A) 1.25 × 1019 B) 2.50 × 1013 C) 1.25 × 1013 D) 2.50 × 1019 16) A 1.0-C point charge is 15 m from a second point charge, and the electric force on one of them due to the other is 1.0 N. What is the magnitude of the second charge? (Uma carga pontual de 1,0-C é de 15 m de uma segunda carga pontual, e a força elétrica em um dos eles devido ao outro é 1,0 N. Qual é a magnitude da segunda carga?)(k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) 16) A) 0.025 C B) 1.0 C C) 25 C D) 10 nC E) 25 nC 17) When two point charges are 2.0 cm apart, each one experiences a 1.0-N electric force due to the other charge. If they are moved to a new separation of 8.0 cm, the electric force on each of them is closest to (Quando duas cargas pontuais estão separadas por 2,0 cm, cada uma delas experimenta uma força elétrica de 1,0-N para a outra carga. Se forem movidos para uma nova separação de 8,0 cm, a força elétrica cada um deles é o mais próximo) 17) A) 16 N. B) 0.25 N.

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C) 0.063 N. D) 1.0 N. E) 4.0 N. 18) Two identical small conducting spheres are separated by 0.60 m. The spheres carry different amounts of charge and each sphere experiences an attractive electric force of 10.8N. The total charge on the two spheres is -24 ..C. The two spheres are now connected by a slender conducting wire, which is then removed. The electric force on each sphere is closest to (Duas pequenas esferas condutoras idênticas são separadas por 0,60 m. As esferas carregam diferentes quantidades de carga e cada esfera experimenta uma força elétrica atrativa de 10.8N. A carga total nas duas esferas é -24 ..C. As duas esferas agora estão conectadas por um fio condutor fino, que é então removido. A força elétrica em cada esfera é a mais próxima) 18) A) 3.6 N, repulsive. () B) 5.4 N, attractive. () C) 5.4 N, repulsive. () D) 3.6 N, attractive. () E) zero. SHORT ANSWER. Write the word or phrase that best completes each statement or answers the question. (RESPOSTA CURTA. Escreva a palavra ou frase que melhor complementa cada afirmação ou responda a pergunta.) 19) Three point charges are placed on the x-axis. A charge of +2.0 ..C is placed at the origin, -2.0 ..C to the right at x = 50 cm, and +4.0 ..C at the 100 cm mark. What are the magnitude and direction of the electrostatic force that acts on the charge at the origin? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Três cargas pontuais são colocadas no eixo x. Uma carga de +2.0 ..C é colocada no origem, -2.0 ..C para a direita em x = 50 cm e +4.0 ..C na marca de 100 cm. o que são a magnitude e direção da força eletrostática que atua sobre a carga no origem? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 19) 20) Charge Q1 = 6.0 nC is at (0.30 m, 0), charge Q2 = -1.0 nC is at (0, 0.10 m), and charge Q3 = 5.0 nC is at (0, 0). What are the magnitude and direction of the net electrostatic force on the 5.0-nC charge due to the other charges? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Carga Q1 = 6,0 nC está em (0,30 m, 0), carga Q2 = -1,0 nC está em (0, 0,10 m), e carga Q3 = 5,0 nC está em (0, 0). Quais são a magnitude e direção da rede força eletrostática na carga 5.0-nC devido aos outros encargos? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 20) 21) In the figure, charge q1 = 3.1 × 10-6 C is placed at the origin and charge

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q2 = -8.7 × 10-6 C is placed on the x-axis, at x = -0.20 m. Where along the x-axis can a third charge Q = -8.3 µC be placed such that the resultant force on this third charge is zero? (Na figura, a carga q1 = 3,1 × 10-6 C é colocada na origem e cobra q2 = -8,7 × 10-6 C é colocado no eixo x, em x = -0,20 m. Onde ao longo do eixo x pode uma terceira carga Q = -8,3 µC ser colocada de tal forma que a força resultante neste terceiro cobrar é zero?)

21) MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question. (MÚLTIPLA ESCOLHA. Escolha a alternativa que melhor complete a declaração ou responda a pergunta.) 22) Two small insulating spheres are attached to silk threads and aligned vertically as shown in the figure. These spheres have equal masses of 40 g, and carry charges q1 and q2 of equal magnitude 2.0 ..C but opposite sign. The spheres are brought into the positions shown in the figure, with a vertical separation of 15 cm between them. Note that you cannot neglect gravity. (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) The tension in the lower thread is closest to (Duas pequenas esferas isolantes são presas a fios de seda e alinhadas verticalmente como mostrado na figura. Estas esferas têm massas iguais de 40 g e carregam cargas q1 e q2 iguais magnitude 2.0 ..C mas sinal oposto. As esferas são trazidas para as posições mostradas no figura, com uma separação vertical de 15 cm entre eles. Note que você não pode negligenciar gravidade. (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2) A tensão na linha inferior está mais próxima de)

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22) A) 1.8 N. B) 2.0 N. C) 1.6 N. D) 1.2 N. E) 1.4 N. 23) A +7.00 ..C point charge and -9.00 ..C point charge are placed along the x-axis at x = 0.000 cm and x = 40.0 cm, respectively. Where must a third charge, q, be placed along the x-axis so that it does not experience any net electric force due to the other two charges? (Uma carga pontual de +7.00 C e uma carga pontual de -9.00 C são colocadas ao longo do eixo x em x = 0,000 cm e x = 40,0 cm, respectivamente. Onde uma terceira carga, q, deve ser colocada ao longo da eixo x, de modo que não tenha qualquer força elétrica resultante das outras duas cargas?) 23) A) -0.200m B) -2.99m C) 2.99m D) -0.187m E) 0.187m 24) In the figure, all the charges are point charges and the charge in the middle is Q = -3.1 nC. For what charge q1 will charge q2 be in static equilibrium? (Na figura, todas as cobranças são pontuais e a carga no meio é Q = -3,1 nC. Para qual carga q1 irá cobrar q2 estar em equilíbrio estático?)

24) A) 12 nC B) 6.2 nC C) 25 nC D) 3.1 nC

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25) The figure shows two tiny 5.0-g spheres suspended from two very thin 1.0-m-long threads. The spheres repel each other after being charged to +91 nC and hang at rest as shown. What is the angle ..? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (A figura mostra duas minúsculas esferas de 5,0 g suspensas de dois segmentos muito finos de 1,0 m de comprimento. As esferas repelem-se depois de serem carregadas para +91 nC e ficam suspensas como mostrado. o que é o ângulo ..? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2))

25) A) 8.2° B) 12° C) 4.1° D) 16° 26) In the figure Q = 5.8 nC and all other quantities are accurate to 2 significant figures. What is the magnitude of the force on the charge Q? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Na figura Q = 5,8 nC e todas as outras quantidades são precisas para 2 algarismos significativos. O que é a magnitude da força na carga Q? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2))

26) A) 9.0 × 10-4N B) 1.0 × 10-3N C) 1.2 × 10-3 N D) 1.8 × 10-3 N 27) The point charge at the bottom of the figure is Q = +17 nC, and the curve is a circular arc. What is the magnitude of the force on the charge Q due to the other point charges shown? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (A carga pontual na parte inferior da figura é Q = +17 nC e a curva é um arco circular. Qual é a magnitude da força na carga Q devido a outras cargas pontuais mostradas? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2))

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27) A) 1.9 × 10-4N B) 1.2 × 10-4N C) 2.3 × 10-4N D) 1.6 × 10-4N 28) In the figure, a small spherical insulator of mass 6.00 × 10-2 kg and charge +0.400 ..C is hung by a thin wire of negligible mass. A charge of -0.220 ..C is held 0.290 m away from the sphere and directly to the right of it, so the wire makes an angle .. with the vertical, as shown. What is the angle ..? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Na figura, um pequeno isolador esférico de massa 6,00 × 10-2 kg e carga +0,400 ..C é pendurado por um fio fino de massa desprezível. Uma carga de -0.220 ..C é mantida a 0.290 m de distância do esfera e diretamente para a direita dele, então o fio faz um ângulo .. com a vertical, como mostrado. Qual é o ângulo ..? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2))

28) A) 1.50° B) 1.10° C) 1.30° D) 0.917° E) 1.70° 29) An atomic nucleus has a charge of +40e. What is the magnitude of the electric field at a distance of 1.0 m from the center of the nucleus? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2, e = 1.60 × 10-19C)

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(Um núcleo atômico tem uma carga de + 40e. Qual é a magnitude do campo elétrico em um distância de 1,0 m do centro do núcleo? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2, e = 1,60 × 10-19C)) 29) A) 5.8 × 10-8 N/C B) 5.4 × 10-8 N/C C) 6.0 × 10-8 N/C D) 5.6 × 10-8 N/C E) 6.2 × 10-8 N/C 30) A small glass bead has been charged to 8.0 nC. What is the magnitude of the electric field 2.0 cm from the center of the bead? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Uma pequena conta de vidro foi carregada para 8,0 nC. Qual é a magnitude do campo elétrico? 2,0 cm do centro do cordão? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 30) A) 3.6 × 10-6 N/C B) 1.8 × 105 N/C C) 3.6 × 103 N/C D) 1.4 × 10-3 N/C 31) The electric field 1.5 cm from a very small charged object points toward the object with a magnitude of 180,000 N/C. What is the charge on the object? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (O campo elétrico a 1,5 cm de um objeto carregado muito pequeno aponta para o objeto com um magnitude de 180.000 N / C. Qual é a carga no objeto? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 31) A) +4.5 nC B) +5.0 nC C) -4.5 nC D) -5.0 nC 32) A metal sphere of radius 10 cm carries a charge of +2.0 ..C uniformly distributed over its surface. What is the magnitude of the electric field due to this sphere at a point 5.0 cm outside the sphere's surface? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Uma esfera metálica de raio 10 cm carrega uma carga de +2.0 ..C distribuída uniformemente sobre superfície. Qual é a magnitude do campo elétrico devido a esta esfera em um ponto de 5,0 cm fora a superfície da esfera? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 32) A) 8.0 × 105 N/C B) 4.0 × 107 N/C C) 8.0 × 107 N/C D) 4.0 × 105 N/C E) 4.2 × 106 N/C 33) A proton is placed in an electric field of intensity 700 N/C. What are the magnitude and direction of the acceleration of this proton due to this field? (mproton = 1.67 × 10-

27kg, e = 1.60 × 10-19 C)

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(Um próton é colocado em um campo elétrico de intensidade de 700 N / C. Quais são a magnitude e direção da aceleração deste próton devido a este campo? (mproton = 1,67 × 10-27kg, e = 1,60 × 10-19 C)) 33) A) 6.71 × 1010 m/s2 in the direction of the electric field (na direção do campo elétrico) B) 67.1 × 1010 m/s2 in the direction of the electric field () C) 6.71 × 109 m/s2 opposite to the electric field () D) 6.71 × 1010 m/s2 opposite to the electric field () E) 67.1 × 1010 m/s2 opposite to the electric field () 34) A small sphere with a mass of 441 g is moving upward along the vertical +y-axis when it encounters an electric field of 5.00 N/C i^. If, due to this field, the sphere suddenly acquires a horizontal acceleration of 13.0 m/s2 i^, what is the charge that it carries? (Uma pequena esfera com uma massa de 441 g está se movendo para cima ao longo do eixo vertical + y quando encontra um campo elétrico de 5,00 N / C i ^. Se, devido a este campo, a esfera de repente adquire um aceleração horizontal de 13,0 m / s2 i ^, qual é a carga que carrega?) 34) A) 1150 C B) -1150 C C) 1.15 C D) -1.15 C 35) What is the minimum magnitude of an electric field that balances the weight of a plastic sphere of mass 6.4 g that has been charged to -3.0 nC? (Qual é a magnitude mínima de um campo elétrico que equilibra o peso de uma esfera plástica de massa 6,4 g que foi carregada para -3,0 nC?) 35) A) 2.4 × 106 N/C B) 2.1 × 107 N/C C) 6.4 × 106 N/C D) 4.5 × 106 N/C 36) A point charge Q of mass 8.50 g hangs from the horizontal ceiling by a light 25.0-cm thread. When a horizontal electric field of magnitude 1750 N/C is turned on, the charge hangs away from the vertical as shown in the figure. The magnitude of Q is closest to (Uma carga pontual Q de massa 8,50 g fica pendurada no teto horizontal por um fio leve de 25,0 cm. Quando um campo elétrico horizontal de magnitude 1750 N / C é ligado, a carga é desligada da vertical como mostrado na figura. A magnitude de Q é a mais próxima)

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36) A) 47.6 µC. B) 3.5 µC. C) 27.5 µC. D) 3.0 µC. E) 55.0 µC. 37) Two point charges of +20.0 ..C and -8.00 ..C are separated by a distance of 20.0 cm. What is the magnitude of electric field due to these charges at a point midway between them? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Duas cargas pontuais de +20.0 ..C e -8.00 ..C estão separadas por uma distância de 20.0 cm. o que é a magnitude do campo elétrico devido a essas cargas em um ponto intermediário entre elas? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 37) A) 25.2 × 104 N/C directed toward the negative charge (dirigido para a carga negativa) B) 25.2 × 105 N/C directed toward the negative charge () C) 25.2 × 105 N/C directed toward the positive charge () D) 25.2 × 106 N/C directed toward the negative charge () E) 25.2 × 106 N/C directed toward the positive charge () 38) A point charge Q = -500 nC and two unknown point charges, q1 and q2, are placed as shown in the figure. The electric field at the origin O, due to charges Q, q1 and q2, is equal to zero. The charge q1 is closest to (Uma carga pontual Q = -500 nC e duas cargas pontuais desconhecidas, q1 e q2, são colocadas como mostrado na figura. O campo elétrico na origem O, devido às cargas Q, q1 e q2, é igual a zero. A carga q1 é a mais próxima)

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38) A) -76 nC B) -130 nC C) 76 nC D) 130 nC E) 150 nC 39) Two point charges, Q1 = -1.0 ..C and Q2 = + 4.0 ..C, are placed as shown in the figure. (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) The y component of the electric field, at the origin O, is closest to (Duas cargas pontuais, Q1 = -1.0 ..C e Q2 = + 4.0 ..C, são colocadas como mostrado na figura. (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2) O componente y do campo elétrico, na origem O, está mais próximo de)

39) A) -6.0 × 10-3 N/C. B) -3.8 × 10-3 N/C. C) 3.8 × 10-3 N/C. D) 6.0 × 10-3 N/C. E) 7.1 × 10-3 N/C. SHORT ANSWER. Write the word or phrase that best completes each statement or answers the question. (RESPOSTA CURTA. Escreva a palavra ou frase que melhor complementa cada afirmação ou responda a pergunta.) 40) Three +3.0-..C point charges are at the three corners of a square of side 0.50 m. The last corner is occupied by a -3.0-..C charge. Find the magnitude of the electric field at the center of the square. (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Três +3.0 - .. C cargas pontuais estão nos três cantos de um quadrado de lado 0,50 m. O último canto é ocupado por uma carga de -3,0 - .. C. Encontre a magnitude do elétrico campo no centro da praça. (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 40) 41) Three equal negative point charges are placed at three of the corners of a square of side d. What is the magnitude of the net electric field at the center of the square? (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Três cargas de pontos negativos iguais são colocadas em três dos cantos de um quadrado de lado d. Qual é a magnitude do campo elétrico líquido no centro da praça? (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2) 41)

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42) A 5.0-..C point charge is placed at the 0.00 cm mark of a meter stick and a -4.0-..C point charge is placed at the 50 cm mark. At what point on a line joining the two charges is the electric field due to these charges equal to zero? (Uma carga de ponto 5.0 - .. C é colocada na marca de 0.00 cm de um metro e um valor de -4.0 - .. C A carga pontual é colocada na marca de 50 cm. Em que ponto da linha que une os dois encargos é o campo elétrico devido a esses encargos iguais a zero?) 42) MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question. (MÚLTIPLA ESCOLHA. Escolha a alternativa que melhor complete a declaração ou responda a pergunta.) 43) A 3.0-..C positive point charge is located at the origin and a 2.0 ..C positive point charge is located at x = 0.00 m, y = 1.0 m. Find the coordinates of the point where the net electric field strength due to these charges is zero. (Uma carga pontual positiva 3.0 - .. C está localizada na origem e uma carga de ponto positivo 2.0 ..C é localizado em x = 0,00 m, y = 1,0 m. Encontre as coordenadas do ponto onde a rede elétrica força de campo devido a esses encargos é zero.) 43) A) x = 0.00 m, y = 0.60 m B) x = 0.00 m, y = 0.67 m C) x = 0.00 m, y = 1.5 m D) x = 0.00 m, y = 0.55 m SHORT ANSWER. Write the word or phrase that best completes each statement or answers the question. (SHORT ANSWER. Write the word or phrase that best completes each statement or answers the question.) 44) Two thin 80.0-cm rods are oriented at right angles to each other. Each rod has one end at the origin of the coordinates, and one of them extends along the +x-axis while the other extends along the +y-axis. The rod along the +x-axis carries a charge of -15.0 µC distributed uniformly along its length, and the other rod carries +15.0 µC uniformly over its length. Find the magnitude and direction of the net electrical force that these two rods exert on an electron located at the point (40.0 cm, 40.0 cm). (e = 1.60 × 10-19 C, ..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Duas hastes finas de 80,0 cm são orientadas em ângulos retos entre si. Cada haste tem um termina na origem das coordenadas, e uma delas se estende ao longo do eixo x o outro se estende ao longo do eixo + y. A haste ao longo do eixo x + carrega uma carga de -15,0 µC distribuídos uniformemente ao longo de seu comprimento, e a outra haste carrega +15,0 µC uniformemente ao longo de seu comprimento. Encontre a magnitude e direção da força létrica líquida que estas duas hastes exercem sobre um elétron localizado no ponto (40,0 cm, 40,0 cm). (e = 1,60 x 10-19 C, ..0 = 8,85 x 10-12 C2 / N • m2)) 44)

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MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question. (MÚLTIPLA ESCOLHA. Escolha a alternativa que melhor complete a declaração ou responda a pergunta.) 45) A very long wire carries a uniform linear charge density of 7.0 nC/m. What is the electric field strength 16.0 m from the center of the wire at a point on the wire's perpendicular bisector? (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Um fio muito longo transporta uma densidade de carga linear uniforme de 7,0 nC / m. Qual é a força do campo elétrico a 16,0 m do centro do fio em um ponto da bissectriz perpendicular do fio? (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2)) 45) A) 0.031 N/C B) 7.9 N/C C) 3.9 N/C D) 0.49 N/C 46) At a distance of 4.3 cm from the center of a very long uniformly charged wire, the electric field has magnitude 2000 N/C and is directed toward the wire. What is the charge on a 1.0 cm length of wire near the center? (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (A uma distância de 4,3 cm do centro de um fio muito longo e uniformemente carregado, o campo tem magnitude 2000 N / C e é direcionado para o fio. Qual é a taxa em um 1.0 cm comprimento do fio perto do centro? (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2)) 46) A) -0.044 nC B) -0.056 nC C) -0.048 nC D) -0.052 nC 47) A long, thin rod parallel to the y-axis is located at x = -1.0 cm and carries a uniform linear charge density of +1.0 nC/m. A second long, thin rod parallel to the z-axis is located at x = +1.0 cm and carries a uniform linear charge density of -1.0 nC/m. What is the net electric field due to these rods at the origin? (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Uma haste longa e fina paralela ao eixo y está localizada em x = -1,0 cm e carrega um linear uniforme densidade de carga de +1,0 nC / m. Uma segunda haste longa e fina paralela ao eixo z está localizada em x = +1,0 cm e transporta uma densidade de carga linear uniforme de -1,0 nC / m. Qual é a rede elétrica campo devido a estas hastes na origem? (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2)) 47) A) (-1.8 × 103 N/C) k ^ B) (1.8 × 103 N/C) j^ C) (-3.6 × 103 N/C) i ^ D) (3.6 × 103 N/C) i^ E) zero 48) A thin, circular disk of radius 30.0 cm is oriented in the yz-plane with its center at the origin. The disk carries a total charge of +3.00 ..C distributed uniformly over its surface. Calculate the magnitude of the electric field due to the disk at the point x = 15.0 cm along the x-axis. (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Um disco fino e circular de raio de 30,0 cm é orientado no plano yz com seu centro na origem. O disco carrega uma carga total de +3.00 ..C distribuída uniformemente sobre

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sua superfície. Calcule a magnitude do campo elétrico devido ao disco no ponto x = 15,0 cm ao longo do eixo x. (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2)) 48) A) 3.31 × 105 N/C B) 9.95 × 105 N/C C) 2.49 × 105 N/C D) 4.98 × 105 N/C E) 1.99 × 105 N/C 49) In the figure, a ring 0.71 m in radius carries a charge of + 580 nC uniformly distributed over it. A point charge Q is placed at the center of the ring. The electric field is equal to zero at field point P, which is on the axis of the ring, and 0.73 m from its center. (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) The point charge Q is closest to 49) (Na figura, um anel com 0,71 m de raio carrega uma carga de + 580 nC uniformemente distribuída isto. Uma carga pontual Q é colocada no centro do anel. O campo elétrico é igual a zero em ponto de campo P, que está no eixo do anel, e 0,73 m do seu centro. (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2) A carga pontual Q está mais próxima de 49))

A) -210. B) 300. C) -420. D) -300. E) 210. 50) Two very large, flat plates are parallel to each other. Plate A, located at y = 1.0 cm, is along the xz-plane and carries a uniform surface charge density -1.00 ..C/m2. Plate B is located at y = -1.0 cm and carries a uniform surface charge density +2.00 ..C/m2. What is the electric field vector at the point having x, y, z coordinates (-0.50 cm, 0.00 cm, 0.00 cm)? (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Duas placas planas muito grandes são paralelas entre si. A placa A, localizada em y = 1,0 cm, está ao longo o plano xz e transporta uma densidade de carga superficial uniforme de -1,00 ..C / m2. A placa B está localizada em y = -1,0 cm e transporta uma densidade de carga superficial uniforme +2,00 ..C / m2. O que é o elétrico vetor de campo no ponto com coordenadas x, y, z (-0,50 cm, 0,00 cm, 0,00 cm)? (..0 = 8,85 × 10-

12 C2 / N • m2)) 50) A) (-1.19 × 105 N/C) j ^ B) (+1.69 × 105 N/C) j ^ C) (+1.19 × 105 N/C) j ^ D) (+1.13 × 105 N/C) i ^ E) (-2.83 × 105 N/C) j ^

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51) An electric field is set up between two parallel plates, each of area 2.0 m2, by putting 1.0 ..C of charge on one plate and -1.0 ..C of charge on the other. The plates are separated by 4.0 mm with their centers opposite each other, and the charges are distributed uniformly over the surface of the plates. What is the magnitude of the electric field between the plates at a distance of 1.0 mm from the positive plate, but not near the edges of the plates? (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Um campo elétrico é configurado entre duas placas paralelas, cada uma com área de 2,0 m2, colocando 1,0 ..C de carga em uma placa e -1,0 ..C de carga na outra. As placas são separadas por 4,0 mm com seus centros em frente um do outro, e as cargas são distribuídas uniformemente sobre o superfície das placas. Qual é a magnitude do campo elétrico entre as placas em um distância de 1,0 mm da placa positiva, mas não perto das bordas das placas? (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2)) 51) A) 5.6 × 104 N/C B) 3.1 × 104 N/C C) 4.2 × 104 N/C D) 0.00 N/C E) 1.4 × 104 N/C 52) Two flat 4.0 cm × 4.0 cm electrodes carrying equal but opposite charges are spaced 2.0 mm apart with their midpoints opposite each other. Between the electrodes but not near their edges, the electric field strength is 2.5 × 106 N/C. What is the magnitude of the charge on each electrode? (..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (Dois eletrodos planos de 4,0 cm × 4,0 cm, com cargas iguais, mas opostas, são espaçados de 2,0 mm além com seus pontos médios opostos um ao outro. Entre os eletrodos, mas não perto de seus bordas, a intensidade do campo elétrico é de 2,5 × 106 N / C. Qual é a magnitude da carga sobre cada eletrodo? (..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2)) 52) A) 30 nC B) 18 nC C) 35 nC D) 16 nC 53) The electric field strength in the space between two closely spaced parallel disks is 1.0 × 105 N/C. This field is the result of transferring 3.9 × 109 electrons from one disk to the other. What is the diameter of the disks? (e = 1.60 × 10-19 C, ..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2) (A intensidade do campo elétrico no espaço entre dois discos paralelos próximos é 1,0 × 105 N / C. Este campo é o resultado da transferência de 3,9 × 109 elétrons de um disco para o outro. Qual é o diâmetro dos discos? (e = 1,60 x 10-19 C, ..0 = 8,85 x 10-12 C2 / N • m2)) 53) A) 4.5 cm B) 3.0 cm C) 6.0 cm D) 1.5 cm 54) A pair of charged conducting plates produces a uniform field of 12,000 N/C, directed to the right, between the plates. The separation of the plates is 40 mm. An electron is projected from plate A, directly toward plate B, with an initial velocity of vo

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= 2.0 × 107 m/s, as shown in the figure. (e = 1.60 × 10-19 C, ..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2, mel = 9.11 × 10-31kg) The velocity of the electron as it strikes plate B is closest to (Um par de placas condutoras carregadas produz um campo uniforme de 12.000 N / C, direcionado ao à direita, entre as placas. A separação das placas é de 40 mm. Um elétron é projetado da placa A, diretamente para a placa B, com uma velocidade inicial de vo = 2,0 × 107 m / s, como mostrado na figura. (e = 1,60 × 10-19 C, ..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2, mel = 9,11 × 10-31 kg) A velocidade do elétron que atinge a placa B é a mais próxima)

54) A) 2.1 × 107 m/s. B) 1.2 × 107 m/s. C) 1.5 × 107 m/s. D) 1.8 × 107 m/s. E) 2.4 × 107 m/s. 55) A pair of charged conducting plates produces a uniform field of 12,000 N/C, directed to the right, between the plates. The separation of the plates is 40 mm. An electron is projected from plate A, directly toward plate B, with an initial velocity of v0 = 1.0 × 107 m/s, as shown in the figure. (e = 1.60 × 10-19 C, ..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2, mel = 9.11 × 10-31 kg) The distance of closest approach of the electron to plate B is nearest to (Um par de placas condutoras carregadas produz um campo uniforme de 12.000 N / C, direcionado ao à direita, entre as placas. A separação das placas é de 40 mm. Um elétron é projetado da placa A, diretamente para a placa B, com uma velocidade inicial de v0 = 1,0 × 107 m / s, como mostrado na figura. (e = 1,60 × 10-19 C, ..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2, mel = 9,11 × 10-31 kg) A distância da aproximação mais próxima do elétron à placa B é a mais próxima)

55) A) 16 mm. B) 22 mm. C) 20 mm. D) 24 mm. E) 18 mm.

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SHORT ANSWER. Write the word or phrase that best completes each statement or answers the question. (RESPOSTA CURTA. Escreva a palavra ou frase que melhor complementa cada afirmação ou responda a pergunta.) 56) In the figure, a proton is projected horizontally midway between two parallel plates that are separated by 0.50 cm. The electrical field due to the plates has magnitude 610,000 N/C between the plates away from the edges. If the plates are 5.60 cm long, find the minimum speed of the proton if it just misses the lower plate as it emerges from the field. (e = 1.60 × 10-19 C, ..0 = 8.85 × 10-12 C2/N • m2, mel = 9.11 × 10-

31 kg) (Na figura, um próton é projetado horizontalmente a meio caminho entre duas placas paralelas separados por 0,50 cm. O campo elétrico devido às placas tem magnitude 610.000 N / C entre as placas longe das bordas. Se as placas forem de 5,60 cm por muito tempo, encontre a velocidade mínima do próton se ele simplesmente falhar na placa inferior, emerge do campo. (e = 1,60 × 10-19 C, ..0 = 8,85 × 10-12 C2 / N • m2, mel = 9,11 × 10-31 kg))

56) MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question. (MÚLTIPLA ESCOLHA. Escolha a alternativa que melhor complete a declaração ou responda a pergunta.) 57) A dipole with a positive charge of 2.0 ..C and a negative charge of -2.0 ..C is centered at the origin and oriented along the x-axis with the positive charge located to the right of the origin. The charge separation is 0.0010 m. Find the electric field due to this dipole at the point x = 4.0 m, y = 0.0 m. (k = 1/4....0 = 8.99 × 109 N • m2/C2) (Um dipolo com uma carga positiva de 2.0 ..C e uma carga negativa de -2.0 ..C é centrado no origem e orientada ao longo do eixo x com a carga positiva localizada à direita da origem. A separação de carga é de 0,0010 m. Encontre o campo elétrico devido a este dipolo no ponto x = 4,0 m, y = 0,0 m. (k = 1/4 .... 0 = 8,99 × 109 N • m2 / C2)) 57) A) -0.56 i^ N/C B) 0.28 i^ N/C C) -0.28 i^ N/C D) 0.56 i^ N/C 58) An electric dipole is made of two charges of equal magnitudes and opposite signs. The positive charge, q = 1.0 ..C, is located at the point (x, y, z) = (0.00 cm, 1.0 cm, 0.00 cm), while the negative charge is located at the point (x, y, z) = (0.00 cm, -1.0 cm, 0.00

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cm). How much work will be done by an electric field E = (3.0 × 106 N/C) i^ to bring the dipole to its stable equilibrium position? (Um dipolo elétrico é constituído por duas cargas de igual magnitude e sinais opostos. O carga positiva, q = 1.0 ..C, está localizada no ponto (x, y, z) = (0,00 cm, 1,0 cm, 0,00 cm), enquanto a carga negativa está localizada no ponto (x, y, z) = (0,00 cm, -1,0 cm, 0,00 cm). Quanto trabalho será feito por um campo elétrico E = (3,0 × 106 N / C) i ^ para trazer o dipolo a sua posição de equilíbrio estável?) 58) A) 0.00 J B) 0.12 J C) 0.020 J D) 0.030 J E) 0.060 J 59) An initially-stationary electric dipole of dipole moment p = (5.00 × 10-10 C • m) i^ placed in an electric field E = (2.00 × 106 N/C) i^ + (2.00 × 106 N/C) j^. What is the magnitude of the maximum torque that the electric field exerts on the dipole? (Um dipolo elétrico inicialmente estacionário de momento dipolar p = (5.00 × 10-10 C • m) i ^ colocado em um campo elétrico E = (2,00 × 106 N / C) i ^ + (2,00 × 106 N / C) j ^. Qual é a magnitude do torque máximo que o campo elétrico exerce no dipolo?) 59) A) 0.00 N .. m B) 2.80 × 10-3 N • m C) 2.00 × 10-3 N • m D) 1.40 × 10-3 N • m E) 1.00 × 10-3 N • m 60) An electric dipole consists of charges ±5.00 µC separated by 1.20 mm. It is placed in a vertical electric field of magnitude 525 N/C oriented as shown in the figure. The magnitude of the net torque this field exerts on the dipole is closest to (Um dipolo elétrico consiste em cargas ± 5,00 µC separadas por 1,20 mm. Ele é colocado em um campo elétrico vertical de magnitude 525 N / C orientado como mostrado na figura. A magnitude de o torque líquido que este campo exerce no dipolo é o mais próximo)

60) A) 1.01 × 10-6 N • m. B) 2.41 × 10-6 N • m. C) 1.21 × 10-6 N • m. D) 3.15 × 10-6 N • m. E) 2.02 × 10-6 N • m.

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Answer Key Testname: UNTITLED20 (Palavra chave Nome do teste: UNTITLED20) 1) B 2) B 3) D 4) A 5) D 6) C 7) D 8) A 9) D 10) C 11) B 12) C 13) E 14) D 15) C 16) E 17) C 18) A 19) 0.072 N, toward the right (para a direita) 20) 5.4 × 10-6 N, 56° above -x-axis (acima do eixo x) 21) 0.30 m 22) D 23) B 24) A 25) C 26) D 27) A 28) D 29) A 30) B 31) C 32) A 33) A 34) C 35) B 36) C 37) D 38) D 39) D 40) 4.3 × 105 N/C 41) E = 2kq/d2 42) 4.7 m from the 0.00-cm mark (da marca de 0,00 cm) ()

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43) D 44) 1.35 × 10-13 N at 135° with respect to the +x-axis (em relação ao eixo x) () 45) B 46) C 47) D 48) A 49) A 50) D 51) A 52) C 53) B 54) C 55) A 56) 6.06 × 106 m/s 57) D 58) E 59) E 60) E