Escola Secundária com 3º Ciclo do Ensino Básico Dr. Joaquim de Carvalho 3080-210 Figueira da Foz
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4º Teste de Avaliação Avaliação de Física 12º ano, turmas turmas A+B
17 17 de Março Março de 2010 Grupo I
Os quatro itens deste grupo são de resposta fechada. Não apresente cálculos.
1- Aproxima-se um corpo carregado negativamente de um electroscópio de folhas (ver figura), sem o tocar. Observa-se que as folhas se afastam. Liga-se o electroscópio à terra e observa-se que as folhas do electroscópio voltam à posição inicial. Desliga-se o electroscópio da terra ainda com o corpo carregado na sua proximidade, afastando-o de seguida do electroscópio. As folhas do electroscópio voltam a abrir!
Classifique cada uma das seguintes afirmações em verdadeira ou falsa. (A) A carga eléctrica do electroscópio quando está ligado à terra, com o corpo carregado na sua proximidade, é positiva. (B) Se após esta experiência se aproximasse do electroscópio um corpo carregado positivamente, as folhas do electroscópio aproximavam-se. (C) Na experiência descrita o electroscópio foi electrizado por influência. (D) A carga eléctrica final do electroscópio é negativa. (E) Quando o electroscópio foi ligado à terra houve transferência de protões da terra para o electroscópio. (F) Se após esta experiência se aproximasse do electroscópio um corpo carregado negativamente, as folhas do electroscópio afastavam-se ainda mais. (G) Na experiência descrita a carga eléctrica do electroscópio antes de o ligar à terra é diferente da sua carga eléctrica depois de ser desligado da terra.
2- Num componente eléctrico existe uma corrente eléctrica de 10 mA quando sujeito a uma tensão de 2,0 V. Se lhe for aplicada uma tensão de 8,0 V, mantendo-se a temperatura, a corrente passa para 50 mA. Poder-se-á afirmar que o componente tem um comportamento óhmico? Escolha a opção correcta. (A) O componente não tem comportamento óhmico. (B) Sim e a resistência eléctrica do componente é de 200 Ω. (C) Sim e a resistência eléctrica do componente é de 160 Ω. (D) Sim, mas a resistência passou de 0,20 Ω para 0,16 Ω.
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4º Teste de Física – 12º ano
3- Duas cargas eléctricas, supostas pontuais, qR = −q e qS = q ( q > 0 )
T
foram colocadas, respectivamente, nos vértices R e S de um triângulo equilátero. Qual dos seguintes esquema representa o campo eléctrico criado pelas cargas
qR e qS no ponto T?
R Esquema (A) T
R
Esquema (B) T
S
R
Esquema (C) T
R
S
S Esquema (D) T
S
R
S
4- Um fio metálico cilíndrico tem, a uma determinada temperatura, resistência eléctrica R. Qual é a resistência eléctrica de outro fio do mesmo material com o dobro do comprimento e com uma secção recta com o triplo do raio?
3π R 2 3 (B) R 2 2 (C) R 9π 2 (D) R 9
(A)
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Grupo II
O 1- Duas esferas condutoras, A e B, de igual massa, m, e de igual tamanho estão suspensas de um ponto O por meio de fios isoladores e inextensíveis, de comprimento
l . As esferas,
θ
l
l
carregadas com cargas eléctricas positivas q iguais, repelem-se estabilizando na posição indicada na figura em que os fios fazem ambos um ângulo θ com a vertical. A constante eléctrica do ar é k e a aceleração da gravidade g.
A
B
1.1. Caracterize o campo eléctrico criado pela esfera condutora A na posição em que B se encontra (escreva o módulo em função de k, q, l e θ
).
1.2. Represente o diagrama de forças que actua sobre a esfera B. Faça a respectiva legenda. 1.3. Determine o módulo da força eléctrica que A exerce sobre B em função de m, g e θ . 1.4. Se o fio tiver comprimento 40 cm, a massa de cada uma das esferas for de 10 g, e o ângulo
θ
for de
37º qual será o valor da carga q ? (Considere g = 10 m s e k = 9,0 × 10 N m C ) 9
-2
2
-2
2- Estabeleceu-se uma diferença de potencial eléctrico entre duas placas metálicas, A e B, paralelas e horizontais à distância de 5,0 mm uma da outra. Um ião de massa 3,0x10-26 kg e carga eléctrica negativa –3,2x10-19 C entra pelo orifício R, com velocidade
vR = 3,0 × 105 e y (m s -1 ) , perpendicularmente às placas. O ião descreve uma trajectória rectilínea e sai 5 -1 pelo orifício S, com velocidade v S = 8,0 × 10 e y (m s ) . O efeito da força gravítica e de qualquer outra interacção durante o movimento da partícula é desprezável.
B
vS S y 5,0 mm
A
vR
O
x
R
2.1. Determine a variação de energia potencial eléctrica do ião. 2.2. Caracterize o campo eléctrico entre as placas. 2.3. Qual é a diferença de potencial entre as placas? 2.4. Esta experiência foi repetida com a mesma diferença de potencial entre as placas mas afastando-as para o dobro da distância (10 mm). Indique, justificando, como variaram as seguintes grandezas: 2.4.1.
aceleração do ião.
2.4.2.
variação de energia cinética do ião.
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4º Teste de Física – 12º ano
3- Observe o esquema de parte de um circuito eléctrico.
I3 = 2,0 A A R1 = 2 Ω
I1
R2 = 4 Ω
C
B
I2 R3 = 18 Ω 3.1.
Calcule a resistência equivalente ao sistema de resistências R1 , R2 e R3 .
3.2.
Determine a intensidade da corrente eléctrica I1 .
3.3.
Qual a diferença de potencial entre os pontos A e B?
3.4.
Este conjunto de resistências é alimentado por uma pilha de força electromotriz ε e resistência interna 1,5 Ω. Qual é a força electromotriz da pilha?
4- Cinco lâmpadas iguais (A A, B, C, D e E) foram ligadas a uma pilha de acordo com o esquema da figura. A tensão aos terminais da pilha é U , a resistência eléctrica de cada lâmpada é 4.1.
R.
Determine
a
intensidade
da
fornecida pela pilha em função de 4.2.
B
A
corrente
eléctrica
U e de R .
Relacione qualitativamente os brilhos das cinco
C
lâmpadas. Justifique a ordenação escolhida. 4.3.
Se a lâmpada E se fundir como varia a intensidade da corrente eléctrica fornecida pela pilha? Aumenta,
E D
diminui ou permanece constante? Justifique.
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