Qual das afirmações abaixo em relação às linhas de campo elétrico é falsa?

Exercícios Resolvidos de Potencial Elétrico Gerado por Carga Pontual

Enunciado

Qual das seguintes afirmações sobre situações eletrostáticas é FALSA? a O campo elétrico é nulo em todos os lugares dentro de um condutor. b As superfícies equipotenciais são sempre perpendiculares ao campo elétrico. c Não é necessário realizar trabalho para mover uma carga ao longo de uma superfície equipotencial. d Se o potencial elétrico é constante em toda a região do espaço, então o campo elétrico deve ser nulo nesta região. e Nenhuma força elétrica atua na carga enquanto ela se move ao longo de uma superfície equipotencial.

Passo 1

a O campo elétrico é nulo em todos os lugares dentro de um condutor.

Essa, inclusive, é pra você guardar no coração. Atingido o equilíbrio eletrostático, o campo elétrico no interior de um material condutor é sempre nulo.

Logo, a afirmativa é verdadeira.

Passo 2

b As superfícies equipotenciais são sempre perpendiculares ao campo elétrico.

Essa alternativa também é verdadeira, acontece que o potencial eletrostático diminui ao longo das linhas de campo elétrico.

Assim, como estamos falando de superfícies onde o potencial é sempre o mesmo, não poderíamos ter uma componente do campo elétrico sobre uma superfície equipotencial, já que isso significaria que, no sentido da componente do campo elétrico o potencial teria que diminuir.

Passo 3

c Não é necessário realizar trabalho para mover uma carga ao longo de uma superfície equipotencial.

O trabalho realizado por uma força eletrostática sobre uma carga q pode ser escrito como:

W = q . Δ V

Numa superfície equipotencial, a diferença de potencial Δ V  entre quaisquer dois pontos é nula, sendo assim, o trabalho necessário para mover uma carga numa superfície equipotencial será sempre nulo.

Logo, a afirmativa é verdadeira.

Passo 4

d Se o potencial elétrico é constante em toda a região do espaço, então o campo elétrico deve ser nulo nesta região.

O campo elétrico está associado ao potencial da seguinte forma:

E → = - ∂ V ∂ x . x ^ + ∂ V ∂ y . y ^ + ∂ V ∂ z . z ^

Se o potencial elétrico é constante, a derivada parcial desse potencial será nulo, logo, o campo elétrico deve ser nulo também.

A afirmativa é verdadeira.

Passo 5

e Nenhuma força elétrica atua na carga enquanto ela se move ao longo de uma superfície equipotencial.

Numa superfície equipotencial a força elétrica que atua numa carga é perpendicular a essa superfície. Essa força aponta de onde o potencial é maior para onde o potencial é menor sempre tentando jogar a carga numa próxima superfície de menor potencial.

Logo, a afirmativa é falsa.

Resposta

e Nenhuma força elétrica atua na carga enquanto ela se move ao longo de uma superfície equipotencial.

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Uma partícula carregada positivamente está livre para se mover em uma região de campo elétrico não-nulo E → . Qual ou quais afirmações são verdadeiras?A partícula está acelerada na direção perpendicular a E → . A partícula está acelerada na mesma direção e sentido de E → . A partícula está se movendo na mesma direção e sentido de E → . A partícula poderia estar momentaneamente em repouso.A força na partícula tem sentido oposto ao de E → .A partícula está se movendo na mesma direção, mas em sentindo oposto a E → .

Passo 1

Vamos usar a relação F → = q E → , onde q > 0 é a carga da partícula.

1. Falso. Pela equação acima, F → está na mesma direção e sentido de E → .
2. Verdadeira, pela explicação acima.
3. Falso. Lembre-se que a velocidade não precisa estar na mesma direção da aceleração.
4. Correto. Pense num caso mais familiar, que é o campo gravitacional. Quando jogamos uma bola para cima, haverá um momento que ela ficará em repouso e a partir daí começará a cair. Aqui ocorre algo semelhante: quando jogamos a partícula carregada na direção e sentido contrário ao do campo elétrico, ela terá um movimento retardado e irá frear até parar momentaneamente.
5. Falso. Veja o item (b).
6. Falso. A direção do movimento pode ser qualquer (assim como você pode atirar uma bola numa direção qualquer no campo gravitacional).

Resposta

Verdadeiro: (b), (d); Falso: (a), (c), (e), (f).

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