5/28/2018 Problemas de Electricidad y Magnetismo Parte 1

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Problemas de Electricidad y Magnetismo.Prof. Alvaro Gordillo Sol

1. Un electrn parte de la posicin indicada en la figura con una velocidad inicial vo=5x106m/sformando un ngulo de 45 con el eje x. El campo elctrico tiene la direccin ypositiva y su

magnitud es de 3.5x103N/C. Sobre cul placa y en qu lugar chocar el electrn?

2. Dos diminutas bolas semejantes de masa m estn colgando de hilos deseda de longitud L y portan cargas iguales q como en la figura. Suponga

que es tan pequeo que tan puede ser reemplazado por su igualaproximado, sen. A) Para esta aproximacin demuestre que, para el

equilibrio,

31

0

2

2

=

mg

Lqx

en donde x es la separacin entre las bolas.

B) Si L = 122cm, m = 11.2g y x = 4.7cm, Cul es el valor de q?

3. Cuatro cargas del mismo valor estn dispuestas en losvrtices de un cuadrado de ladoL, segn se ve en la figura.Halle el valor y la direccin de la fuerza ejercida sobre una

carga situada en el vrtice inferior izquierdo por las otras

cargas Determine el campo elctrico debido a las cuatro

cargas en el punto medio de uno de los lados del cuadrado.

4. Cuatro cargas del mismo valor absoluto estn dispuestas enlos vrtices de un cuadrado de lado L, segn se ve en la

figura. Halle el valor y la direccin de la fuerza ejercida sobre

una carga situada en el vrtice inferior derecho por las otrascargas y determine el campo elctrico debido a las cuatrocargas en el punto medio del cuadrado (quitando la carga

central).

5. Cargas puntuales de 5nC y -2nC de localizan en (2,0,4) y (-3,0,5), respectivamente. a)Determine la fuerza sobre una carga puntual de 1nC localizada en (1,-3,7). b) Halle la

intensidad del campo elctrico en (1, -3, 7). Cul es su direccin?

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6. Una molcula de agua tiene su tomo de oxgeno en el origen, un ncleo de hidrgeno enx=0.077nm, y=0.058nm y el otro ncleo de hidrgeno en x=-0.077nm, y = 0.058nm. Si los

electrones del hidrgeno se transfieren completamente al tomo de oxgeno de modo que ste

adquiere una carga de -2e, cul ser el momento dipolar de la molcula de agua? Estacaracterizacin de los enlaces qumicos del agua, totalmente inicos, sobrestima el momento

dipolar de una molcula de agua.

7. Un electrn cuya energa cinticaes 210J se mueve hacia laderecha a lo largo del eje de un

tuvo de rayos catdicos como se

indica en la figura. En la regin

comprendida entre las placas

deflectoras existe un campo

elctrico de valor 2

. En cualquier otro sitioE=0. a)A qu distancia del eje del tubo se encuentra el electrn cuando alcanza el extremo de

las placas? b)Bajo qu ngulo respecto al eje se mueve el electrn? c)A qu distancia del eje

se encuentra el electrn cuando choca contra la pantalla fluorescente?

8. Determine el campo elctrico a una distancia r de una carga lineal infinitamente larga dedensidad de carga uniforme .

9. Un semianillo de radio a tiene una densidad lineal decarga cos

0==== , encuentre el campo elctrico para

algn punto sobre su eje.

10.Determine el campo elctrico a una distancia x de un anillouniformemente cargado, como el que se muestra en la figura, con

densidad de carga uniforme = 5C/m2(a=1cm y b=2cm).

11.Determine el campo elctrico a una distancia y de un plano infinito cargado con una densidadsuperficial de carga uniforme por el mtodo directo colombiano.

12.Un campo elctrico vale 200/ para x>0 y 200/ para x

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13.Una carga puntual positiva q est en el centro de un cubo de arista L. Se dibujan saliendo de lacarga puntual un gran nmero N de lneas de fuerza. a) Cuntas lneas pasan a travs de la

superficie del cubo? b) Cuntas lneas pasan a travs de cada cara (admitindose que ninguna

de ellas corta las aristas o vrtices? c) Cul es el flujo neto hacia fuera del campo elctrico atravs de la superficie cbica? d) Utilizar el razonamiento de simetra para hallar el flujo del

campo elctrico que atraviesa una cara del cubo. e) Alguna de estas respuestas variara si la

carga estuviera en el interior del cubo pero no en su centro? Explique.

14.La figura muestra una porcin de un cable concntrico infinitamentelargo. El conductor interno posee una carga de 6 nC/m; el conductor

externo est descargado. Determinar el campo elctrico para todos los

valores de r, en donde res la distancia desde el eje del sistema cilndrico.

Cules son las densidades superficiales de carga sobre las superficies

interior y exterior del conductor externo?

15.Consideremos dos cortezas cilndricas concntricas infinitamente largas. La corteza interiortiene un radio R1 y posee una densidad de carga superficial uniforme 1, mientras que la

exterior tiene un radio R2y una densidad de carga superficial uniforme 2. a) Utilizar la ley de

Gauss para hallar el campo elctrico en las regiones r