CAMPO ELÉCTRICO
01 - Una partícula de 1g y 2 μC se aleja de una carga de
-3 μC fija en el espacio. ¿a qué distancia la velocidad de la partícula
será cero si a 0,1 m la velocidad es de 30 m/s?
Solución
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02 - Dos esferas metálicas de 6 y 9 cm de radio se
cargan a 10-6 C cada una, y luego se unen con un hilo conductor
de capacidad despreciable. Calcula:
a) El potencial de cada esfera después de la unión.
b) Carga de cada esfera después de la unión.
Solución
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03 - Una pequeña esfera de masa 0,2 g pende
de un hilo entre dos láminas verticales paralelas separadas 5 cm. La
esfera tiene una carga de 6.10-9 C. ¿Qué diferencia de
potencial hará que el hilo forme un ángulo de 30º con la vertical?
Solución
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04 - Una carga puntual de 10-9 C
está situada en el origen de coordenadas. Otra carga puntual de -20.10-9
C está situada en el punto (0, 3). Calcular el valor del vector campo
eléctrico en el punto (4, 0 ).
Solución
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05 - Calcula el campo eléctrico producido
por un dipolo en un punto lejano de su plano ecuatorial.
Solución
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06 - ¿Puede ser nulo el potencial en un
punto de un campo E y no serlo la intensidad del campo E en dicho punto?
Solución
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07 - Explicar por qué los cuerpos cargados
con cargas de distinto signo se atraen y si tienen el mismo se repelen.
Solución
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08 - Dos cargas eléctricas +2q y -q están
separadas una distancia d. Deducir en qué punto de la recta que pasa por
las dos cargas, se anula el campo eléctrico.
Solución
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09 - La carga q1 = -5.10-6
C está situada en el punto A(4,-2) y la carga q2 = 12.10-6
está situada en el punto B(1,2). Calcular el vector campo eléctrico
producido por las dos cargas en el punto C(-1,0)
Solución
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10 - Deducción de la fórmula para calcular
el campo eléctrico creado por un anillo cargado con densidad de carga
lineal uniforme en un punto del eje perpendicular que pasa por su centro.
Solució
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11 - Campo y potencial creado por una
esfera conductora cargada.
Solución
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12 - Para mover una carga de 2,5 C desde un
punto A hasta otro B realizamos un trabajo de 75 J en contra del campo
eléctrico ¿Qué diferencia de potencial existe entre los dos puntos?
Solución
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13 - Dos cargas de -1 μC están separadas 20
cm. A una distancia de 50 cm sobre la vertical que pasa por la línea que
las une se abandona otra carga de 1μ C y 1 g de masa. Calcular la
velocidad que tendrá al pasar por el punto medio de la línea de unión de
las cargas negativas.
Solución
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14 - Definición de potencial y su relación
con la energía potencial y el trabajo para mover cargas de un punto a otro
de un campo eléctrico.
Solución
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15 - Un proton atraviesa la zona entre dos
placas metálicas paralelas separadas 10 cm sometidas a una d.d.p. de 200
V, entrando por la de menor potencial. Calcular:
a) El valor del campo eléctrico entre las placas.
b) La fuerza sobre la carga
c) El cambio de energía cinética que experimenta la carga entre las dos
placas
Solución
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16 - Teorema de Gauss
Solución
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17 - Si se deja en libertad una carga
eléctrica en una región donde hay un campo eléctrico, razona hacia dónde
se moverá: ¿hacia zonas de mayor o de menor potencial electrostático?
Solución
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18 - Hallar a) La fuerza sobre q2 de las cargas de la figura. q1= 1,6 μC, q2= - 1,6 μC, q3 = 1,6 μ y q4= - 1,6 μC y b) El campo eléctrico en el origen
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19 - Un conductor esférico de radio R1
está cargado con 20 kV. Cuando se conecta mediante un fino y largo alambre
a una segunda esfera conductora situada lejos de el, su potencial cae a 12
kV. ¿Cuál es el radio de la segunda esfera?
Solución
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20 - Una masa de 6 g y carga q = - 6 μC se
mueve en el eje x con una velocidad constante de v = 2 m/s. Cuando la
particula pasa por el punto P (0,0) penetra en una región donde existe un
campo electrico E uniforme y perpendicular a la trayectoria Ey= 1000 V/m.
Hallar:
a) El recorrido de la carga eléctrica, la fuerza eléctrica y acelaración
de la carga al entrar en el campo eléctrico.
b) La diferencia de potencial que ha experimentado cuando ha recorrido 1 m
en sentido perpendicular a la trayectoria
c) El trabajo realizado por campo eléctrico.
Solución
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21 - Deduce aplicando la Ley de Gauss, la
ecuacion que expresa la intensidad de campo electrico producido por placa
cargada positivamente, con densidad superficial de carga σ+.
Solución
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22 - Dos cargas puntuales q1 y q2 se colocan a una distancia de 4.5 cm entre sí. Otra carga puntual Q = -1.75 mC conmasa 5.00 g se sitúa inicialmente a 3.00 cm de cada una de estas cargas según se muestra en la figura y se libera del resto. Se observa que la aceleración inicial de Q es 324 m/s2 hacia arriba paralela a la recta que une q1 y q2. Encuentre q1 y q2.
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23 - Calcular el campo eléctrico producido
por un dipolo en un punto distante de las cargas sobre la recta que las
une.
Solución
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24 - Una línea de cargas positivas se distribuye en un semicírculo de radio R = 60.0 cm como indica la figura. La densidad de carga lineal es λ = λ0 cos θ. La carga total del semicírculo es de 12.0 μC. Calcule la fuerza total sobre una carga de 3.0 μC colocada en el centro de curvatura.
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25 - Un electrón con 121 eV ingresa entre
dos placas como se ve en la figura. Una tensión de +5V se aplica a la
placa inferior respecto a la superior. Calcula:
a) El tiempo que tarda en pasar entre las placas.
b) La aceleración entre las placas.
c) La velocidad vertical al salir el electrón de entre las placas.
Solución
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26 - Un electrón acelerado con 121 V se
introduce en un campo eléctrico en el punto A con un ángulo θ y tarda 2 ns
en llegar al punto B. Si el campo eléctrico es 2.104 V/m ,
calcula:
a) La velocidad inicial.
b) La aceleración.
c) El ángulo θ
d) La componente vertical de la velocidad cuando ha pasado la décima parte
del tiempo empleado en llegar a B.
Solución
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27 - Se traslada una carga de 5 μC desde el
infinito hasta cierto punto P, cuyo potencial se desconoce. Para ello
debemos realizar un trabajo externo de 0, 05 J. Calcula:
a) El potencial en P
b) La variación de la energía potencial de la carga.
c) ¿Qué resultados habríamos obtenido si hubiesemos trasladado, en las
mismas condiciones, una carga de -5 μC.
Solución
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28 - Se tienen dos esferas metálicas de radios 10 y 2 cm. La más grande posee un potencial de 1000 V. Un estudiante conecta un hilo conductor entre las esferas, luego retira el hilo y lo conecta de la esfera pequeña a tierra. Si repite el proceso 5 veces, determine:__________________________________________________________________
29 - Hallar el trabajo necesario para
trasladar una carga de 2.10 -7 C desde un punto a 30 cm de una
carga de 3.10 -6 C hasta otro a 12 cm de la misma.
Solución
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30 - Una carga eléctrica de -5 μC está
situada en el punto (4,-2) y otra carga de 12 μC en el (1,2). Se pide:
a) Magnitud y dirección del campo eléctrico en el punto (-1,2).
b) Fuerza sobre un electrón situado en el punto (-1,2).
Solución
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31 - Dos cargas puntuales q1
= -5 μC y q2 = 5 μC se encuentran situadas en los puntos A(0,0)
m y B (2,0)m , respectivamente . Calcula la interacción en el punto C(0,1)
m.
Solución
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32 - Dos esferas con carga q de masa m cuelgan de cordones de longitud L quedando en posición de equilibrio. Si el ángulo es pequeño, demuestra que las distancia d que las separa es
