Questões de Física - Eletricidade - Eletrostática - Campo Elétrico Uniforme

O uso de janelas eletrocrômicas em edifícios é considerado uma das mais promissoras formas de economia de energia em ambientes fechados. Nessas janelas, a intensidade da luz do Sol que é transmitida para o interior das edificações pode ser controlada, permitindo o ajuste da luminosidade e da temperatura nos ambientes internos. O eletrocromismo consiste na mudança das propriedades ópticas de determinado material por meio da aplicação de um estímulo elétrico externo sobre ele.

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Considere que, quando uma tensão constante de 4 V é aplicada entre as faces de uma janela eletrocrômica, estabelece-se um campo elétrico uniforme no meio que separa essas faces, e que íons de lítio, cada um com uma carga positiva de 1,6 × 10^–19 C, migram através desse meio, movendo-se de um eletrodo mais próximo da face interna para outro mais próximo da face externa da janela. Esse movimento dos íons altera a coloração do meio existente entre os eletrodos, aumentando a opacidade da janela.

 

Sendo d = 5 mm a distância entre os eletrodos, a intensidade da força elétrica que atua sobre cada íon de lítio quando eles se movem nessa janela é de

Um filtro de velocidades é um dispositivo que utiliza campos elétrico e magnético, uniformes e perpendiculares entre si, para selecionar partículas carregadas com uma determinada velocidade. Considere o esquema apresentado na figura ao lado, em que o vetor campo magnético sai perpendicularmente à folha do papel, enquanto o vetor campo elétrico está contido no plano da folha, apontando de baixo para cima. Um feixe de elétrons é injetado no dispositivo. Somente as partículas com uma determinada velocidade sairão na abertura oposta, sem sofrer desvio, enquanto as demais serão desviadas e colidirão com as paredes internas do aparelho. Considere o módulo do campo elétrico E = 5.000 N/C e o módulo do campo magnético B = 0,02 T.

 

Assinale a alternativa correta para o módulo da velocidade v das partículas selecionadas pelo dispositivo, em m/s.

Um filtro de velocidades é um dispositivo que utiliza campos elétrico e magnético, uniformes e perpendiculares entre si, para selecionar partículas carregadas com uma determinada velocidade. Considere o esquema apresentado na figura ao lado, em que o vetor campo magnético sai perpendicularmente à folha do papel, enquanto o vetor campo elétrico está contido no plano da folha, apontando de baixo para cima. Um feixe de elétrons é injetado no dispositivo. Somente as partículas com uma determinada velocidade sairão na abertura oposta, sem sofrer desvio, enquanto as demais serão desviadas e colidirão com as paredes internas do aparelho. Considere o módulo do campo elétrico E = 5.000 N/C e o módulo do campo magnético B = 0,02 T.

Assinale a alternativa correta para o módulo da velocidade v das partículas selecionadas pelo dispositivo, em m/s.

As máscaras de proteção N95 e PFF2 se tornaram ferramentas importantes no combate à disseminação do novo coronavírus durante a pandemia da Covid-19. Essas máscaras possuem fibras compostas de um material com campo elétrico permanente e são capazes de realizar uma filtragem eletrostática das partículas ou gotículas dispersas no ar. Considere um campo elétrico uniforme de módulo E₀ = 4,0 × 10^-2 V/m em uma região do espaço.

 

A diferença de potencial elétrico entre duas linhas tracejadas paralelas entre si e perpendiculares à direção desse campo elétrico, separadas por uma distância d, conforme mostra a figura a seguir, é igual a

Leia o texto para responder à questão.

 

Um dos dispositivos mais interessantes da ciência do eletromagnetismo é a Gaiola de Faraday. Na imagem, pode-se observar uma pessoa no interior de uma dessas gaiolas e uma descarga elétrica intensa de uma Bobina de Tesla até a gaiola.

Essas gaiolas são, essencialmente, uma região do espaço circundada por um material condutor. Um objeto ou uma pessoa, se estiverem no interior da gaiola durante uma descarga elétrica externa, não sentirão nenhum efeito elétrico, nem sofrerão danos.

A pessoa que se encontra no interior da gaiola não sente nenhum tipo de descarga elétrica (eletrochoque) porque

A figura representa linhas de força entre duas cargas puntiformes.

Assinale a alternativa correta.