Trabalho da força elétrica em campos elétricos uniformes

Como mostra a figura acima, temos uma carga elétrica, puntiforme e positiva, que é deixada no interior de um campo elétrico do tipo uniforme, numa superfície equipotencial, cujo potencial elétrico vale V_A. Em virtude da ação da força elétrica, essa carga será deslocada até outra superfície equipotencial, cujo potencial elétrico vale V_B.

A força elétrica que atua no transporte da carga do ponto A até o ponto B realiza um trabalho que podemos expressar através de duas equações distintas (I e II).

(I)  τ_AB=q.(V_A- V_B )=q.U
(II) τ_AB=F.d.cos0°

Igualando as duas equações (I e II), temos F.d.cos0° = q.U

Como a força elétrica é F = q.U, então podemos escrever q.E.d = q.U ou simplesmente:

E.d=U

Em um caso no qual o campo elétrico é uniforme, essa equação relaciona a diferença de potencial elétrico entre duas superfícies equipotenciais, com distâncias entre elas. É importante lembrar que a equação acima só se aplica para campos elétricos uniformes e que deve ser medida sempre paralelamente às linhas de força.

Vamos exercitar um pouco esse conhecimento, resolvendo o exemplo abaixo:

Uma carga positiva é solta e adentra um campo elétrico uniforme, com velocidade , conforme a figura abaixo nos mostra. Desprezando a força gravitacional, podemos afirmar que a carga terá movimento:

1. curvilíneo acelerado
2. retilíneo uniformemente acelerado
3. circunferencial uniforme
4. retilíneo e uniforme
5. retilíneo uniformemente retardado

Resposta correta é a letra b.