2. Questões de Concurso

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É muito comum a ocorrência de impurezas em cristais semicondutores. Em primeira aproximação, a energia de ionização dessas impurezas pode ser calculada num modelo semelhante ao do átomo de hidrogênio. Considere um semicondutor com uma impureza de carga +e atraindo um elétron de carga ?e. Devido a interações com os átomos da rede cristalina, o elétron, no semicondutor, possui uma massa igual a mrm0, em que m0 é a massa de repouso do elétron e mr, uma constante adimensional. O conjunto impureza/elétron está imerso no meio semicondutor de permissividade relativa ?r. A razão entre a energia de ionização desta impureza e a energia de ionização do átomo de hidrogênio é igual a

Assinale a alternativa que expressa o trabalho necessário para colocar cada uma de quatro cargas elétricas iguais, q, nos vértices de um retângulo de altura ? e base 2??2, sendo k = 1/4??0, em que ?0 é a permissividade elétrica do vácuo.



Considere as seguintes proposições sobre campos magnéticos:


I. Em um ponto P no espaço, a intensidade do campo magnético produzido por uma carga puntiforme q que se movimenta com velocidade constante ao longo de uma reta s´o depende da distância entre P e a reta.
II. Ao se aproximar um ímã de uma porção de limalha de ferro, esta se movimenta porque o campo magnético do ímã realiza trabalho sobre ela.

III. Dois ?os paralelos por onde passam correntes uniformes num mesmo sentido se atraem.

Então,

Considere um tubo horizontal cilíndrico de comprimento ?, no interior do qual encontram-se respectivamente ?xadas em cada extremidade de sua geratriz inferior as cargas q1 e q2, positivamente carregadas. Nessa mesma geratriz, numa posição entre as cargas, encontra-se uma pequena esfera em condição de equilíbrio, também positivamente carregada. Assinale a opção com as respostas corretas na ordem das seguintes perguntas:
I. Essa posição de equilíbrio é estável?

II. Essa posição de equilíbrio seria estável se não houvesse o tubo?

III. Se a esfera fosse negativamente carregada e não houvesse o tubo, ela estaria em equilíbrio estável?

Uma pequena esfera metálica, de massa m e carga positiva q, é lançada verticalmente para cima com velocidade inicial v0 em uma região onde há um campo elétrico de módulo E, apontado para baixo, e um gravitacional de módulo g, ambos uniformes. A máxima altura que a esfera alcança é

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