grupo juliok fisica semana 07
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GRUPO JULIOK FISICA SEMANA 07.pdf PREUNIVERSITARIOTRANSCRIPT
GRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies RoncalGRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies Roncal RPC: 951772104 [email protected]: 951772104 [email protected] FISICA: CLASE 07 FUERZA ELCTRICA - CAMPO ELCTRICO - POTENCIAL ELCTRICO 01. Conqufuerzasserepelendoscargas elctricasigualesde5Cqueestn separadas 50 cm en el aire? Rpta: _________________ 02. Trescargaspuntualesde+3,-3y+5C, respectivamente,secolocanenlos vrticesdeuntringuloequilterode50 cm de lado. Halla la magnitud de la fuerza resultantequeactasobrelacargade5 C. Rpta: _________________ 03. Dos esferas iguales estn separadas 10 cm enelaireycargadascon+4 Cy-16C, respectivamente.Silasesferasseponen encontactoydespusseseparanasus posicionesiniciales,qufuerzaacta entre ellas? Rpta: _________________ 04. Dos cargas puntuales de dos protones y 10 protones,respectivamente,estn separadas por una distancia de 1qm. Halla la fuerza de repulsin entre ambas cargas si estn en el vaco. Rpta: _________________ 05. Supongamos que la rbita que recorre un electrn en el tomo normal de hidrgeno es circular y que la distancia al ncleo es de 1110 x 3 , 5m.Calculaalafuerzade atraccin y la velocidad lineal del electrn Rpta: _________________ 06. Calculalaintensidaddelcampoelctrico enelvaco,aunadistanciade30cmde una carga deC 10 5-9 Rpta: _________________ 07. Unacargapuntualtiene50protones. Halla el potencial sobre un punto a 1 pm de distancia de la carga. Rpta: _________________ 08. Calcula la pE de un punto a 21 pm de una carga de 50 protones, en el vaco. Rpta: _________________ 09. Qutrabajoseempleaaltrasladaruna carga de 50 qC desde un punto, en el vaco, a50cmdelacargade2Chastaotro punto a 10 cm de ella? Rpta: _________________ 10. En la figura halla el potencial en el vrtice A, suponiendo que est en el aire. A3 cm4 cmC p 101q + = C p 202q =C p 103q + = Rpta: _________________ 11.En la figura, halla: a)La fuerza que ejercen las dos primeras cargas sobre la tercera. b)Lafuerzaqueejercenlascargas extremas sobre la intermedia. C 501q + = C 50 ' q = C 502q + =20 cm 30 cm Rpta: _________________ 12. En la figura, halla la intensidad del campo elctrico en el punto A. 20 cmA0,2 cmC8 -10 51q + = C8 -10 5 -2q = Rpta: _________________ 13. Unelectrnabandonadoenreposoenla lmina inferior, llega a la lmina superior, ens 10 15-9 .Calculalaintensidaddel campo elctrico y la velocidad del electrn cuando llega a la lmina superior. +-+-+-+-+-+-+-+-+-e-+-+-+-+-2 cm? E= Rpta: _________________ 14. A 50 cm de una carga puntual de 200 C, qu potencial se origina? Rpta: _________________ 15. Doscargaspuntualesde+800Cy-800 C, distan 2 cm entre s. Qu potencial se origina en el centro del segmento que las une? Rpta: _________________ 16. Enlafigura,calculaelpotencialenel punto A. 0,8 mA0,3 mC 41q + = C 5 +2q = Rpta: _________________ 17. Qudistanciadeberecorrerunelectrn en un campo uniforme cuya intensidad es de 2 x 410N/C para adquirir una energa cintica de 3,2 J? Rpta: _________________ 18. Hallaeltrabajoquerealizauncampo elctricoaldesplazarunelectrnentre una ddp de 6 V. Rpta: _________________ 19. Trescargaselctricaspuntualesde8C cada una se colocan en los vrtices de un tringulo rectngulo cuyos lados miden 3, 4 y 5 m. Calcula la magnitud de la fuerza queactasobrelacargasituadaenel vrtice del ngulo recto. Rpta: _________________ 20. Secolocaunacargade50protones,en reposo, en un campo elctrico uniforme de 500 N/C. Qu tiempo demora en recorrer 30 mm? Rpta: _________________ 21. Doesferasigualesestnsuspendidasde hilos de seda inextensibles, de manera que sussuperficiessetoquen.Despusde comunicarles una carga de 0,4 C, se han repelido y formado los hilos un ngulo de 60. Halla el peso de las esferas si los hilos miden 20 cm. Rpta: _________________ GRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies RoncalGRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies Roncal RPC: 951772104 [email protected]: 951772104 [email protected] 22. Sisetocaunpnduloelctricoconuna varilla de vidrio electrizado, el pndulo se carga positivamente, porque: a)El vidrio cede protones b)El pndulo cede parte de sus electrones al vidrio c)Elvidriocedeprotonesyelpndulo cede electrones. d)b - c e)N.A. 23. Doscargaspositivasde2Ccadauna, estnsituadasaunadistanciade10cm. Cul es la fuerza de repulsin? a) 36 Nb) 0,32 Nc) 3,6 N d) 72 Ne) N.A. 24. Halla la intensidad del campo elctrico en el punto P. 1m 20 cmP C 10 x5 -1q4= C 10 x4-2q4= a)N/C 10 x1116 b) N/C 10 x1 , 116 c)N/C 10 x212 d)C / N 10 x1 , 212 e) N.A. 25. Cul es el potencial en un punto a 25 mm de una carga puntual deC? 10 x50-10 a) 180 Vb) 1080 Vc) 8 100 V d) 1 800 Ve) N.A. 26. Calcula el trabajo necesario para trasladar lacargaqdeC 10 x 5-8desdeelpuntoA hacia el punto B, si la carga Q =C 10 x2-8. 50 cm10 cmABQq a)J 10 x 7 , 23 b)J 10 x 2 , 53 c)J 10 x 2 , 73 d)J 10 x 2 , 72 e) N.A. 27. Una carga de -2 Cse traslada del punto A hacia B, realizando un trabajo de 7 J. Cul es la ddp entre dichos puntos? a) 5,3 Vb) 4,5 Vc) 3 V d) 3,5 Ve) N.A. 28. Hallaaquedistanciadelacargaqel campo elctrico se anula: d+q +4q a) 21b) 41c) 51 d) 81e) 61 29. HallalacargaQysusignoparaquelas fuerzaselctricassobrelacargaBse anulen. (Q =C 3 ).A6060 60QC1 1B a) +8 Cb) +3 Cc) -3 C d) -9 Ce) N.A. 30. Culeslafuerzaaqueestsujetaun cuerpo que tiene una carga de 0,5 C y que est a 1 m de otro cuerpo cargado con +0,2 C y a 0,7 m de una carga de -0,3 C en los vrtices de un tringulo rectngulo. a)N 10 x298b)N 10 x 928 c)N 10 x 2 , 98d)N 10 x 294 e)N 10 x 9 , 28 31. Cul es la intensidad del campo elctrico en un punto que est a 2 m de una carga de +10 C si el medio es aire? a)C / N 10 x 25 , 29b)C / N 10 x 5 , 129 c)C / N 10 x 5 , 229d)C / N 10 x 2259 e) N.A. 32. Ungeneradorde220Vestconectadoa dos condensadores en serie de 60 F y 40 F de capacidad. Calcula la carga de cada condensador. a)C 10 x 280 56 b)C 10 x 580 26
c)C 10 x 250 86 d)C 10 x 820 56
e) N.A. 33. Enlafigurasemuestradosfiguras idnticas de peso 10 Ny carga q = 20C cadauno.Calculalatensinenlacuerda (2). qq(1)(2) 0,3 m a) 20 Nb) 30 Nc) 40 N d) 35 Ne) N.A. 34. Se tiene una barra homognea y uniforme en equilibrio. Cada esfera tiene un peso de 5Nycargaq=20mC,perodesignos diferentes. Cul es el peso de la barra? -q+q0,3 m a) 45 Nb) 50 Nc) 60 N d) 70 Ne) N.A. 35. Qu carga mxima admite una esfera de 30 cm de radio supuesta en el vaco? a) 20 Cb) 25 Cc) 30 C d) 35 Ce) N.A. 36. Doscargaselctricasesfricasseatraen enelaireconunafuerzade400dinas; perosiseencuentranseparadaseldoble deladistanciainicialestandoademsen un fluido, se atraen con una fuerza de 200 dinas. Determineelvalordelapermitividad elctrica del fluido. a) 2212 -m x NCoul10 x 85 . 2b) 2212 -m x NCoul10 x425 . 4c) 2212 -m xNCoul10 x70 . 17d) 2212 -m x NCoul10 x 4 . 15e) N.A. GRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies RoncalGRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies Roncal RPC: 951772104 [email protected]: 951772104 [email protected] 37. Elsistemadecargasquesemuestra,se encuentraenestadodeequilibrio, determine" Q "1 sisabeque: C 2 250 Q2= + ++ QQ2 Q14 cm4 cm 3 cm a) 184 Cb) 284 Cc) 384 C d) 484 Ce) N.A. 38. En los vrtices de un cuadrado se colocan consecutivamentelassiguientescargas elctricas: ente respecivamQ , Q , Q , Q2 1 2 1En qu relacin estn" Q "y " Q "2 1 , si se sabe que" Q "1se encuentra en equilibrio? a) 1b) 2c) -1 d)2 2 e) N.A. 39. Indicarverdadero(V)ofalso(F),segn corresponda: * LaLeydeCoulombseaplicapara cualquier par de cargas elctricas * Lacargaelctricadeuncuerpopuede ser:stact. 10 x 72-11 * La constante k de la Ley de Coulomb es universal. a) VVVb) VFFc) VVF d) FFFe) FFV 40. Determine la posicin de un punto situado en la proximidad de dos cargas puntuales de +50C y -18C, las cuales estn separadas 40 cm. y en donde se cumple que al colocar una tercera carga en dicho punto, la fuerza elctrica resultante sea nula. a) A 18 cm. de +50 C b) A 100 cm. de -18 C c) A 36 cm. de -18 C d) A 60 cm. de -18 C e) A 50 cm. de +50 C 41. Hallar el valor de la reaccin normal de la pared vertical sobre la esfera cargada; se sabequeelsistemaseencuentraen equilibrioyquetodaslassuperficiesson lisas. ( ) Dina Wy stat40 4q q1 1 2= = = +q+1q25320 cm a) 1 Dinab) 0.75 Dinasc) 0.25 Dinas d) 0.50 Dinas e) N.A. 42. Calcularlatensinquesoportalacuerda quesostienealaesferitade200gy C 10 4-6 decargaelctrica.(Lacarga negativa es de) C 10 5-6 -+10 cm a) 15 Nb) 18 Nc) 20 N d) 22 Ne) N.A. 43. Hallar el valor de la carga Q, si se sabe queseencuentraenequilibrioypesa64 dinas. Q+ 100 STATC3710 cm a) 40 Statc b) 44 Statc c) 48 Statcd) 46 Statc e) N.A. 44. En los vrtices de un cuadrado se colocan consecutivamentecargaselctricasde: +20 Statc , Q y +20 Statc . Cul debe ser le valor de Q, para que en elcuartovrticeelcampoelctrico resultante sea nulo? a)statc 2 40 b)static 2 20c)statc 2 20 d)statc 2 40 e) N.A. 45. Tres cargas elctricas son colocadas en los vrtices de un cuadrado, tal como se indica en la figura; determinar la carga q si se sabe que la intensidad del campo elctrico resultanteenelvrticelibre,tiene direccin horizontal. LL28 Coulombq10 Coulomb a) - 38 Coulombb) -24 Coulomb c) -18 Coulombd)Coulomb 2 7 e) -4 Coulomb 46. Elcarromostradosemuevecon aceleracinconstanteaysesabeque entrelasparedesverticalesexisteun campoelctricouniformedeintensidad E, determine el ngulo a si la esfera es de carga q y de masa m. +_+_+_+_o a) Tang (o) = mgEq ma b) Tang (o) = mgma Eq c) Sen (o) = mgEq ma d) Sen (o) = mgma Eq e) N.A. 47. Unelectrndemasamydecarga elctrica e se lanza con velocidad inicial vsegnelejededosplacasparalelas horizontalesdelongitudL,sielcampo elctricouniformedeintensidadEque existequeexisteentrelasplacas,es verticalyhaciaabajo.Determineel desplazamientoverticalefectuadoporel electrn al salir de las placas. a) 22mvEeLb) 22mvEeL 2c) 22mv 4EeL d) 22mv 2EeLe) mvEeL2 GRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies RoncalGRUPO J ULIOK Ing. Julio Huamalies Roncal RPC: 951772104 [email protected]: 951772104 [email protected] 48. En los vrtices de un tetraedro regular de aristaasecolocancargaselctricas puntuales de intensidad Q. Determine la intensidad del campo elctrico resultante, enelcentrodeunadelascarasdel tetraedro. (K = Constante de la ley de Coulomb) a) 2a 3KQ 2b) 2a 2KQ 3c) 2a 2KQ d) 2a 3KQ 5e) 2a 5KQ 6 49. Si el hexgono que se muestra en la figura esregularydeladoa,determineuna expresinparalaintensidaddelcampo elctricoresultanteenelcentrodel hexgono. (K = Constante de la ley de Coulomb) -2q+2q+q-q-q+2q a) 2aKqb) 2a 3Kq 4c) 2aKq d) 2aKq 4 e) 2aKq 6 50. En losvrtices deuncuadrado de10cm. de lado se han colocado cargas puntuales de:+200,-400,+100y-400Statc. respectivamenteDeterminelaintensidaddelcampo elctricoresultanteenelcentrodel cuadrado. a) StatcDina1 b) StatcDinas2 c) StatcDinas3d) StatcDinas4 e) N.A. 51. En los extremos de un dimetro de 12 cm. de longitud que pertenece a la base de un conode8cm.dealturasehancolocado cargaselctricaspuntualesde800Statc cada una. Determinelaintensidaddelcampo elctrico resultante en el vrtice del cono. a) StatcDinas8 . 2 b) StatcDinas8 . 12c) StatcDinas8 . 22 d) StatcDinas8 . 33e) N.A. 52. Elsistemaqueseindicaseencuentraen equilibrio, se sabe que la carga elctrica de -20 Statc, pesa 1 600 Dinas y que el campo elctricouniformetieneunaintensidad de: 80 Dinas/Statc. Determine el valor de o. ooHorizontal a) 30b) 37c) 45 d) 53e) 60 53. En cada vrtice de un tringulo equiltero, se colocan cargas elctricas puntuales Q, determinelaintensidaddelcampo elctricoresultanteenelbaricentrodel tringulo.(Lado del tringulo = L) a) 2LKQb) 2LKQ 3c) Es nula d) 2L 3KQe) 2LKQ 3 54. Doscargas:coul 10 x2 Q-81+ = y -8210 x8 Q + = Cestnseparadasporuna distanciade3mt.,determineelvalordel potencial elctrico resultante en un punto sobre la lnea recta que los une, sabiendo queendichopuntoelcampoelctrico resultante es nulo. a) 240 Volt.b) 340 Volt.c) 440 Volt. d) 540 Volt.e) N.A. 55. Si en condiciones de equilibrio se traslada una carga de 2 Statc desde el infinito hasta elpuntop,determineeltrabajo efectuado. -5, 000 STATC +1, 800 STATC8 cm+3, 200 STATCP6 cm a) -400 Ergios b) 200 Ergiosc)400 Ergios d) -200 Ergiose) N.A. 56. Elpotencialelctricoaunacierta distancia de una carga puntual es de 600 voltios y la intensidad del campo elctrico es de 200 Newt/Coul. Qu valor tiene la carga elctrica?. a)Stac10 x2-7 b) 300 Statc c) 600 Statcd)Coulomb 107 e)Coulomb 10 x 3-7 57. Dosgotasdemercurioderadios1mm.y mm., 73tienencargaselctricasde+40 Statcy+60Statc. Determine elpotencial elctrico de la gota esfrica resultante que se forma al unir a las dos gotas. a) 5 Statvoltb) 50 Statvolt c) 500 Statvoltd) 250 Statvolt e) 25 Statvolt 58. Calculareltrabajoefectuadosobreuna cargade+10Statc,cuandoestacargaes desplazadesdeunciertopuntosituadoa 24 cm. de una carga de 72 Statc. hasta otro punto situado a 20 cm. de dicha carga. a) 2 Ergiosb) 4 Ergiosc) 6 Ergios d) 8 Ergiose) 10 Ergios 59. Determineeltrabajomnimonecesario paratrasladarencondicionesde equilibrio una carga de 0.1 Coulomb desde el punto A hasta el punto B, siguiendo latrayectoriamostradayatravsdel campoelctricouniformedeintensidad iguala5Newt/Coul. .) m 6 BC y m. 10 AB ( = = EA8C a) 1 Jouleb) 2 Joulesc) 4 Joules d) 5 Joulese) 2.5 Joules