Campo Eléctrico. 4πε. 10 i + 0 j m / s ; +3, J ; 0,21 m;3,36

Transcripción

1 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille Campo Eléctico 1.- Nuesta expeiencia se va a desaolla en una egión del espacio en donde existe un campo eléctico unifome. Una patícula de masa m y caga q se deposita sin velocidad inicial en un punto en donde el potencial vale V 1. a) Calcula la velocidad de la patícula cuando pase po oto punto cuyo potencial sea V 2 b) Si el campo eléctico no fuea unifome, peo los valoes de V 1 y V 2, fuean los mismos, seía difeente la espuesta del apatado anteio? Razona la contestación. Zaagoza Septiembe Una patícula de masa m = 1 g y con caga q= 1 μc descibe una óbita cicula de adio R = 1 cm en tomo a ota patícula fija con caga q' = 5 μc. La inteacción gavitatoia ente ambas es despeciable. La constante de Coulomb es K = 1 = 9 1 N m C Calcula la velocidad obital de la pimea patícula y su enegía mecánica. Zaagoza Junio a) Explica el concepto de enegía potencial eléctica. Qué enegía potencial eléctica tiene una caga q 1 situada a una distancia de ota q 2? b) Dos patículas con igual caga q =,1 μc están fijas en el vacío y sepaadas una distancia d = 1 m. Ota patícula de caga q' = 2 μc, sobe la que sólo actúa el campo eléctico de las anteioes. se desplaza desde el punto A hasta el B de la figua, situados en el punto medio ente las dos cagas y en el punto que foma un tiángulo equiláteo con ambas, espectivamente. En el desplazamiento A-- --->B, cuánto vaiaá la enegía cinética de q'? Constante de Coulomb: K = = 9 1 N m C Zaagoza Septiembe 97; 3,6 1 3 J 4.- Una patícula de caga C se encuenta en eposo en el punto (, ). Se aplica un campo eléctico unifome de 5 N C 1 diigido en sentido positivo del eje OY. a) Descibe la tayectoia seguida po la patícula hasta el instante en que se encuenta en el punto A, situado a 2 m del oigen. Aumenta o disminuye la enegía potencial de la patícula en dicho desplazamiento? En qué se conviete dicha vaiación de enegía? b) Calcula el tabajo ealizado po el campo en el desplazamiento de patícula y la difeencia de potencial ente el oigen y el punto A. Andalucía 98. Igual diección y sentido que el campo; M.R.U.A.; Disminuye Ep; se conviete en Ec; J 5.- Una placa conductoa cagada positivamente cea en sus poximidades un campo eléctico unifome E = 1 V/m. tal y como se indica en la figua. Desde un punto de la placa se lanza un electón con velocidad v = 1 7 m/s fomando un ángulo α = 6º con dicha placa, de foma que el electón descibiá una tayectoia como la indicada en la figua. a) En el punto A, el más alejado de la placa, con qué velocidad se mueve el electón? Respecto al punto inicial, cuánto ha vaiado su enegía potencial electostática? Calcula la distancia d ente el punto A y la placa. b) Detemina la velocidad (módulo y oientación) del electón cuando choca con la placa (punto B). Datos: e = 1, C, m e = 9, kg. Zaagoza Septiembe 98 5, 6 1 i + j m / s ; +3, J ;,21 m;3, J; 1 cos 6i + 1 sen 6 ( j) m / s S 6.- Tenemos dos cagas elécticas puntuales de 2 C y 5 C, sepaadas una distancia de 1 cm. Calcula el campo en los puntos siguientes: a) A 2 cm de la caga positiva, tomados en la diección de la ecta que une las cagas y en el sentido de la negativa a la positiva. b) A 2 cm de la caga negativa, contados en la misma diección peo en el sentido de la positiva a la negativa. c) En qué punto de dicha ecta es nulo el potencial eléctico? Baleaes98. D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 1 de 33

2 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille E = 5 1 i NC ; E = 92,5 1 i NC ;,29 Datos: Constante de la ley de Coulomb K = N m 2 C -2 Madid 97; 1,7 1 7 C ; 4 m ; +,21 J a dcha+ y,67 a izda 7.- La sepaación ente dos placas veticales metálicas cagadas, una positivamente y ota negativamente, es de 15 cm en el vacío. El campo eléctico ente las placas es unifome y de módulo 3 N/C. Un electón se deja libe desde el eposo en un punto P sobe la supeficie de la placa negativa. Detemina: a) La velocidad que llevaá en el momento de colisiona, en un punto A, con la ota placa y la posición de dicho punto A con especto al P. b) Supongamos que el electón se lanza desde P veticalmente hacia aiba con una velocidad de m/s. A qué distancia del punto A, sobe la placa, golpea el electón? Po encima o po debajo de A? Caga del electón = 1, C, masa del electón: 9, kg.. Despecie la fueza de la gavedad. Baleaes Junio , m/s encima,12 m 8.- En una egión de espacio existe un campo eléctico unifome E = 1 N/C. En un punto P de esta egión, donde supondemos que el potencial eléctico es nulo, V(P) =, libeamos un potón con velocidad inicial nula. Calcula su enegía potencial y su velocidad cuando haya ecoido una distancia d = 1 cm. Datos: e = 1, C, m p = kg. Zaagoza Septiembe Cuato cagas, q 1 = 2 μc, q 2 = -3μC, q 3 = -4 μc y q 4 = 2 μc, están situadas en los vétices de un ectángulo, como indica la figua adjunta. Halla la fueza total que ejecen las cagas q l, q 2 y q 3 sobe q 4. Dato: K = unidades SI. Canaias F1 = 2,25 1 i ; F2 = 1,73 1 i + 1,29 1 j ; 3 F3 = 8 1 j 3 3 =,52 1 i + 9,29 1 j N F total 1.- A una distancia "" de una caga puntual "Q", fija en un punto O, el potencial eléctico es V = 4 V y la intensidad de campo eléctico es E = 1 N/C. Si el medio consideado es el vacío, detemina: a) Los valoes de la caga "Q" y de la distancia "" b) El tabajo ealizado po la fueza del campo al desplazase una caga de 1 mc, desde la posición que dista de O el valo "" calculado, hasta una posición que diste de O el doble de la distancia anteio Puede existi difeencia de potencial eléctico ente dos puntos de una egión en la cual la intensidad del campo eléctico es nula? Qué elación geneal existe ente el vecto intensidad de campo eléctico y el potencial eléctico? Razona las espuestas. Madid Se tienen dos cagas elécticas de 3 μc cada una, una positiva en el oigen de coodenadas y la ota negativa, a una distancia de 2 cm. En el sentido positivo del eje de las X. Calcula la intensidad del campo eléctico y el potencial eléctico en los siguientes puntos: a) En el punto medio del segmento que las une. b) En un punto equidistante 2 cm de ambas cagas. Datos. Medio en el vacío. Constante de la ley de Coulomb, K= N m 2 C 2 Madid. Junio, N N E T = 5,4 1 i ; V; 6, i ; V S C C 13.- En la figua se epesentan algunas supeficies coespondientes a una zona del espacio donde existe un campo electostático. a) Qué diección y sentido tendán las líneas de campo del citado campo eléctico? b) Si en el instante de tiempo t = situamos un electón en el punto A y desde el eposo se deja en libetad, cuáles seán la diección y el sentido de la tayectoia inicial del mismo? c) Una caga eléctica, se moveá siempe a lo lago de una línea de campo? Justifica la espuesta. Cantabia En una egión del espacio ( x 1m) existe un campo eléctico. Sabiendo que el potencial D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 2 de 33

3 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille eléctico solamente vaía a lo lago del eje X tal y como se muesta en la figua. Se pide: a) Cuánto vale el campo eléctico en dicha egión? b) Qué tabajo ealizaá el campo eléctico paa taslada una caga eléctica q =,1 1-6 C desde el punto (x 1,y 1 ) = (,1,,3) hasta (x 2,y 2 )= (,5,,8)? Y si el punto final fuea (x 3,y 3 ) = (,5, l)? (Unidades en metos.) Cantabia i NC 1 ; J 15.- Dos cagas positivas de 5 μc cada una, situadas en el eje de las X, una en el oigen y la ota a 1 cm en el sentido positivo del eje X a) calcula el campo eléctico en módulo, diección y sentido, en x= 2 cm b) calcula el potencial eléctico en x = 15 cm b) En qué punto del eje de las X el campo es ceo? Datos: K = 1 = 9 1 N m C 6 15,47 i N / C ; 2 1 i N / C S 16.- Ley de Coulomb de la inteacción electostática. Explica el significado de cada una de las magnitudes que intevienen en la expesión vectoial de la ley. Canaias Si una caga eléctica negativa se desplaza en un campo eléctico unifome a lo lago de una línea de fueza bajo la acción de la fueza del campo: a) Cómo vaía la enegía potencial de la caga al pasa ésta desde un punto A a un punto B del campo? b) Dónde seá mayo el potencial eléctico del campo en A o en B? Razona las espuestas. Madid Un electón enta con velocidad v =8 1 5 m/s en una zona del espacio donde hay un campo eléctico E =1 N/C vetical ceado po las amaduas de un condensado, la distancia d vale 1 cm la baldufa Una vez que el electón enta en el condensado: a) Dibuja las fuezas actúan sobe el electón. Hace un cálculo e indica si son despeciables los efectos de la gavedad. b) Qué movimiento descibiá el electón. Descibi su tayectoia, tomando como oigen de coodenadas el punto A de entada del electón en el condensado. c) Qué tiempo emplea el electón en sali del espacio inteio del condensado? d) Cuáles son las coodenadas x e y del punto de salida? q(electón) = 1, C ; masa(electón) = 9, kg. Cataluña Septiembe 97; Si Felec/Fgav=1, ; y = 1,37 x 2 ; 1, s ; (,1,,137) m 2.- Enuncia y comenta la expesión de la fueza de Coulomb ente cagas elécticas en eposo. Astuias Consideamos las supeficies equipotenciales poducidas po una caga puntual de valo q = C colocada en el oigen de coodenadas. a) Haz un esquema de las supeficies equipotenciales. b) Calcula la sepaación ente la supeficie equipotencial de 6 V y la de 2 V. e) Calcula el tabajo que tiene que ealiza un agente exteno paa move una caga de pueba q = 1,5 1 3 C desde la supeficie equipotencial de 6 V hasta la de 2 V sin vaia su enegía cinética. Castilla la Mancha m ; 6 J Dos cagas puntuales de 8 μc y 5 μc están situadas, espectivamente, en los puntos (, ) y (1, l). Calcula: a) La fueza que actúa sobe una tecea caga de 1 μc situada en el punto(2,2). b) El tabajo necesaio paa lleva esta última caga desde el punto que ocupa hasta el punto (, l). Datos: K = 9, 1 9 N. m 2 C 2. Las coodenadas D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 3 de 33

4 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille se dan en metos. Galicia 98. : F =,135 cos 45 i + sen 45 j ;,33 J S ( ( ) ( ) 23.- Una esfeita de 1 gamos de masa cuelga de un hilo sujeto a la placa supeio como se indica en la figua. Si la distancia ente las placas es de 5 cm y la difeencia de potencial es de 1 3 V. a) Dibuja la diección y sentido del campo eléctico y calcula su módulo. b) Cuál es el signo y el valo de la caga eléctica que debe tene la esfea paa que la tensión del hilo sea nula? N/C vetical hacia abajo 4,9 1 6 C negativa S 24.- Supón que junto a la supeficie de la Tiea existe, además de su campo gavitatoio g = 1 N/kg un campo eléctico unifome diigido en vetical y hacia aiba E = 1 4 N/C. En esta egión soltamos una patícula de masa m =,1 kg. con velocidad inicial nula. a) Cuál debe se su caga paa que pemanezca en eposo? b) Si la caga de la patícula es el doble de la que acabas de calcula, ealizaá un movimiento ascendente. Po qué? Calcula su velocidad cuando haya ascendido 2 m especto al punto inicial. Zaagoza Junio 97 positiva, C ; 6,3 m/s S 25.- Una caga puntual de C está localizada en el punto de coodenadas x = 4 m, y = 2 m. Una segunda caga puntual de C está localizada en x = 1 m, y = 2 m. a) Detemina la magnitud y la diección del campo eléctico en x= 1 m y =. b) Calcula el potencial en el mismo punto del apatado anteio. La Rioja 98. E = 815,19i 1122,2 j N / C ; V b) Si q 2 puede movese, patiendo del eposo, hacia dónde lo haá? Calcula su enegía cinética cuando se haya desplazado,2 m especto a su posición inicial. Cuánto tabajo habá ealizado hasta entonces el campo eléctico? Constante de Coulomb: K =9 1 9 N.m 2.C 2. Zaagoza 98.,72 N de epulsión;,36 J ;,11 J ;,11J; hacia pot dece. S 28.- Se tienen dos iones con caga 2 e y e sepaados una distancia de 3Å. Calcula: a) Distancia del ion positivo a la que se anula el campo eléctico total. b) Distancia del ion positivo a la que se anula el potencial eléctico total a lo lago del tamo ecto compendido ente los dos iones. c) Enegía potencial eléctica de los dos iones. Datos: = 9 1 Nm C ; e = 1, C. Mucia 98. 1, m ; y m ; 1, J 29.- Si el potencial eléctico V es constante en toda una egión del espacio, cómo es el campo eléctico en toda esa egión? Qué elación geneal existe ente el vecto intensidad de campo eléctico y el potencial eléctico? Razona las espuestas. Baleaes. Junio, Se sitúa en el oigen de coodenadas del espacio tidimensional vacío un cuepo puntual de masa 1 kg y con una caga eléctica -1 nc. En el punto (1 m, 1 m, 1 m) se sitúa oto cuepo puntual de masa 2 kg y caga eléctica - 1 pc. Detemina: a) La fueza total que ejece el pime cuepo sobe el segundo. b) Cuál es el cociente ente la fueza eléctica y la gavitatoia en este caso. c) Si se sepaan las cagas a una distancia de 1 m en la misma línea que antes, el cociente ente las fuezas gavitatoia y eléctica cece, decece o se 26.- Una pequeña esfea de,2 g cuelga de un hilo de masa despeciable ente dos láminas veticales paalelas sepaadas 5 cm. La esfea tiene una caga positiva de C. a) Qué difeencia de potencial ente las láminas haá que el hilo fome un ángulo de 45º con la vetical? b) Cuál seá la intensidad del campo eléctico ente las láminas? c) Repesenta gáficamente las fuezas que actúan sobe la caga en la posición de equilibio. País Vasco 98. 1,6 1 4 V, 3,3 1 5 NC Dos patículas con cagas q 1 = 1 μc y q 2 = 2 μc están sepaadas una distancia d =,5 m. a) Calcula la fueza que actúa sobe la segunda y su enegía potencial electostática. mantiene? Datos: ε = 8, C 2 m 2 N -1, G = 6,67 l -11 N m 2 kg 2 1 Oviedo 98 F elec = 3 1 ( i + j + k ); 9 F v = 2,56 i j k ; ga 1 ( ) D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 4 de 33

5 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille 9 F total = 2,39 1 ( i j k );,675 ; se mantiene 35.- a) Escibe y comenta la ley de Coulomb (1 cte p.) b) Tes cagas puntuales q 1 = q 2 = 1μC y q3 = -1μC están situadas en los vétices de un tiángulo equiláteo de lado L = 1 cm. Calcula la fueza eléctica (módulo y oientación) que actúa sobe cada una de ellas. (1,5 p.). Constante de Coulomb: K = 1/( )= N m 2 C 2 Zaagoza Septiembe Dos pequeñas esfeas iguales, de 5 N de peso cada una, cuelgan de un mismo punto fijo mediante dos hilos idénticos, de 1 cm. de longitud y de masa despeciable. Si se suminista a cada una de estas esfeas una caga eléctica positiva de igual cuantía se sepaan de manea que los hilos foman ente si un ángulo de 6º en la posición de equilibio. Calcula: a) la tensión en el hilo. b) El valo de la fueza electostática ejecida ente las cagas de las esfeas en la posición de equilibio. c) El valo de la caga de las esfeas. Datos: Constante de la ley de Coulomb K = N.m 2.C -2 Madid 97 S 32.- En un punto situado a una distancia d de una caga puntual fija q, medimos un potencial de 5 V (con efeencia en ) y un campo eléctico de intensidad 1 N/C. La constante de Coulomb K = 1 = 9 1 N m C es a) Detemina los valoes de la caga, q, y de la distancia, d. b) Cuánto tabajo tendíamos que ealiza paa taslada, con velocidad constante. ota caga idéntica desde el infinito hasta ese punto? Zaagoza Septiembe 97 5m; 2,8 1 7 C ; 1,4 1 4 J 33.- a) Explica el concepto de potencial eléctico Qué potencial eléctico cea una caga puntual? Dibuja sus supeficies equipotenciales. (1 p.) b) Considea dos cagas puntuales fijas q 1 = 1 μc y q 2 = 2 μc sepaadas una distancia L = 3 cm. Detemina la distancia a q 1 del punto sobe la ecta que une ambas cagas donde el potencial eléctico es nulo. Es también nulo allí el campo eléctico? (1,5 p.) Zaagoza Junio 99;,1 m a la dcha de q Un electón con enegía cinética inicial 1 ev peneta en la egión sombeada de la figua, de anchua d = 1 cm, donde se sabe que existe un campo eléctico unifome. Se obseva que el electón ataviesa dicha egión sin desviase de su tayectoia ectilínea inicial, peo su velocidad a la salida es la mitad de la inicial. Calcula: a) La velocidad inicial v. del electón. (1 p.) b) El módulo y oientación del campo eléctico dento de esa egión. (1 p.) e = 1, C ; me = 9, kg. Zaagoza Junio 99 S 36.- Una caga puntual de 1 9 C está situada en el oigen de coodenadas de un sistema catesiano. Ota caga puntual de C está situada en el eje OY a 3 m del oigen. Calcula: a) El valo del potencial electostático en un punto A situado en el eje OX a 4 m del oigen. b) La intensidad del campo eléctico en dicho punto. c) El tabajo ealizado paa lleva una caga de 1 C desde el punto A a oto B de coodenadas (4,3). (3 pto) 38,25 V ; 6,32i 4,32 j N / C ; 8,55 J 37.- Dos cagas en eposo de 4 μc y 2 μc están situadas, la pimea en el oigen de coodenadas, y la segunda, a 2 cm de la pimea, sobe el semieje positivo de eje OX. Calcula: a) La intensidad del campo eléctico en el punto de coodenadas (1, 1) en el vacío (las coodenadas están dadas en metos). b) el potencial en dicho punto c) El tabajo ealizado paa lleva una caga de 5 mc desde el punto (1,1) al ( 3,5) 6364i j N / C; V; 147,3 J S 38.- Dadas dos cagas de 3 μc en (,-1) y 2 μc en (,2). Calcula, en la línea ecta que une los dos puntos, la posición de un punto P en el que: a) La intensidad de campo sea ceo. b) El potencial sea ceo. (;15,35) ; S Paa visualiza líneas de campo eléctico en: D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 5 de 33

6 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille ctico/celectico.html 39.- Ente las placas de un condensado plano que están sepaadas 4 cm hay una patícula cagada de m = 5 miligamos y q = 3 μc. Si ente las placas del condensado se establece una difeencia de potencial de 24 V, calcula, sin tene en cuenta los efectos de la gavedad: a) La aceleación de la patícula. b) La enegía necesaia paa lleva a la patícula desde la placa positiva a la negativa. 36 m/s 2 ; +7,2 1 4 J 4.- La figua epesenta las supeficies equipotenciales de una zona del espacio donde existe un campo eléctico. Las supefícies están sepaadas una de ota una distancia de 1 cm: a) Cuánto vale el campo eléctico en dicha zona del espacio? b) Dibuja las líneas del campo eléctico. c) Qué tabajo hay que ealiza paa taslada un electón desde el punto 1 al punto 2? Lo efectuaá el popio campo eléctico o debeemos aplica alguna fueza extena? Dato: q e = 1, C Cantabia 99; 1 V/m; pependiculaes a las sup. Equipotenciales, hacia pot dececientes, igualmente espaciadas; J Debemos aplica fueza extena Dos esfeas puntuales iguales están suspendidas, mediante hilos inextensibles y sin peso, de un meto de longitud cada uno, de un mismo punto. Detemina la caga eléctica que han de posee cada una de ellas paa que el hilo fome un ángulo de 3º con la vetical. Datos: masa de cada esfea, m = 1 g K=9 1 9 N m 2 C -2 ; g=9,8 m s -2 Castilla-La Mancha 99; 2,5 1 6 C 42.- Sea un campo eléctico unifome dado po E = 5 i N / C. Se pide. a) Cómo seán las supeficies equipotenciales en dicho campo? b) Calcula el tabajo necesaio paa taslada una caga de 2 μc desde el punto P (2, 3, ) m hasta el punto Q (6, 5, ) m. c) Calcula la distancia ente las supeficies equipotenciales V 1 = 1 V y V 2 = 2 V. Comunidad Valenciana 99 ield/efield.html 43.- Se libea desde el eposo un potón en un campo eléctico unifome de intensidad Vm 1 diigido a lo lago del eje X en sentido positivo. El potón se desplaza una distancia de,2 m en la diección del campo. Calcula: a) La difeencia de potencial que ha expeimentado el potón en el desplazamiento indicado. b) La vaiación de enegía potencial. c) La velocidad del potón al final de los,2 m ecoidos. Datos: Caga del potón 1, C; Masa del potón 1, kg Extemadua Cuato cagas elécticas de 1, nc, -12, nc, 2, nc y 25, nc están colocadas en los vétices de un cuadado de lado l = 1,2 m. Encuenta el potencial eléctico en el cento del cuadado. Dato: Constante de Coulomb = 8, N m 2 C 2 Baleaes Compaa el papel que ocupa la masa en la ley de la gavitación univesal con la que ocupa la caga en la ley de Coulomb.. En qué son semejantes y en qué difeentes? La Rioja Cómo es el campo eléctico en el inteio de una esfea metálica cagada? Y el potencial? Mucia En el espacio compendido ente dos láminas planas y paalelas con cagas iguales y opuestas existe un campo eléctico unifome. Un electón abandonado en eposo sobe la lámina cagada negativamente llega a la supeficie de la lámina opuesta, situada a 2 cm de distancia de la pimea, al cabo de 1,5 1 8 s Despeciando los efectos gavitatoios, calcula: a) La intensidad del campo eléctico ente las láminas. b) La velocidad con que llega el electón a la segunda lámina. c) La difeencia de potencial ente las láminas. Datos: Caga e 1, C ; Masa del electón: me =9, kg. País Vasco 99 D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 6 de 33

7 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille 48.- a) Explica el concepto de enegía potencial eléctica. Qué enegía potencial eléctica tiene una patícula de caga q 2 situada a una distancia de ota de caga q l? (1,5 p.) b) Una patícula de caga q 1 =,1 μc está fija en el vacío. Se sitúa una segunda patícula de caga q 2 =,5 μc y masa m =,1 g a una distancia = 1 cm de la pimea. Si se suelta q 2 con velocidad inicial nula, se moveá alejándose de q l. Po qué? Calcula su velocidad cuando pasa po un punto a una distancia 3 de q l. (1,5 p.) Constante de Coulomb: K = l/(4π ) = N m 2 C 2. Zaagoza Junio 2; 7,75 m/s 49.- a) Explica el concepto de campo eléctico. Qué campo eléctico cea una caga puntual? (1 p.) b) Tes patículas con cagas iguales q =1μC están situadas en tes de los vétices de un cuadado de lado L = 1 cm. Calcula el campo eléctico (módulo, diección y sentido) en el vétice vacante, A. (1,5 p.) c) Qué fueza eléctica actuaía sobe una caga q' = -2 μc situada en este último punto? (,5 p.) = 9 1 Nm C Zaagoza Septiembe En las poximidades de la supeficie teeste se aplica un campo eléctico unifome. Se obseva que al solta una patícula de 2 g cagada con 51 5 C pemanece en eposo. a) Detemina azonadamente las caacteísticas del campo eléctico (módulo, diección y sentido). b) Explica qué ocuiía si la caga fuea: i) C ii) C Andalucía 2; 392 N; Sube; Baja En una posición del espacio A, donde existe un campo eléctico unifome diigido a lo lago del eje Z positivo, se coloca una patícula cagada de caga q = 1 6 C y masa m = 1 6 kg con velocidad inicial nula. Debido a la acción del campo eléctico, esta patícula se aceleaá hasta,, ota posición B donde llega con una velocidad cuyo módulo es 1 m/s tas ecoe 1 m. Se pide: a) Cuál es la diección y sentido de la velocidad b) Dibuja las supeficies equipotenciales de ese campo eléctico c) Cuánto valdá la difeencia de potencial ente los dos puntos A y B d) Cuánto vale el campo eléctico (diección módulo y sentido) Nota: Despecia la fueza de la gavedad. Cantabia 2; de A a B; VA VB = 5 V; supuesto cte E = 5 k 52.- Una caga eléctica de 4 C es llevada desde un punto, donde existe un potencial de 15 V, a oto punto cuyo potencial es de 4 V. Indica sí gana o piede enegía, y cuánta. Castilla La Mancha 2; 53.- En los puntos A (4, ), B (, -4), C (-2, ) y D (2, ) de un sistema de coodenadas expesadas en metos, se encuentan, espectivamente, las cagas elécticas q 1 = C, q 2 = C, q 3 = C y q 4 = C. Calcula: a) La intensidad del campo eléctico en el punto (, ). b) El potencial eléctico en el punto (, ). c) La enegía potencial eléctica que adquiee una caga de C al situase en ese punto. Datos k = N m 2 /C 2 Castilla-La Mancha 2; i j ; 225 V; 5,1 J 54.- En tes vétices de un cuadado de 2 m de lado se disponen cagas de +1 μc. Calcula: a) El vecto intensidad de campo eléctico en el cuato vétice. b) El potencial eléctico en dicho vétice. c) El tabajo necesaio paa lleva una caga de -5μ C desde el cento del cuadado hasta el cuato vétice. Dato: K = N.m 2 C -2 Islas Canaias Si un electón se mueve en la misma diección y sentido que las líneas de un campo eléctico unifome, su, enegía potencial aumentaá, disminuiá o pemaneceá constante? Y si se mueve en la diección pependicula a las líneas del campo eléctico?. Justifica ambas espuestas Islas Canaias Dos cagas puntuales e iguales, de valo 2 μc cada una, se encuentan situadas en el plano XY en los puntos (, 5) y (, -5), espectivamente, estando las distancias expesadas en metos. a) En qué punto del plano el campo eléctico es nulo? b) Cuál es el tabajo necesaio paa lleva una caga unidad desde el punto (1, ) al punto (-1, ) Madid a) Qué es una línea de campo eléctico? Qué es una supeficie equipotencial? b) Qué impotante elación geomética existe ente las supeficies equipotenciales y las líneas de campo eléctico, debidas a una distibución de caga en eposo? c) Se tienen dos cagas elécticas puntuales opuestas situadas a una cieta distancia (dipolo eléctico). En un plano cualquiea que contiene al segmento que une las cagas, dibuja las líneas de campo eléctico geneado. d) Dibuja también las líneas de intesección de las supeficies equipotenciales con el plano citado. Oviedo 2 D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 7 de 33

8 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille 58.- Una patícula de polvo de 1, 1 11 g de masa posee una caga equivalente a la de 2 electones y se encuenta en equilibio ente dos placas paalelas, hoizontales, con una difeencia de potencial de 153 V. Suponiendo el campo unifome: a) Cuánto distan las placas? b) En qué sentido y con qué aceleación se moveá la patícula de polvo si se aumenta la difeencia de potencial ente las placas en 2 V? Datos: Caga del electón, e 1, C País Vasco 2, 5, 1 3 m; hacia aiba(sentido contaio al peso),12 ms Un dipolo eléctico está fomado po dos cagas puntuales de 2 μc y 2 μc distantes ente sí 6 cm. Calcula el campo y el potencial eléctico: a) En un punto de la mediatiz del segmento que las une, distante 5 cm de cada caga b) En un punto situado en la polongación del segmento que las une y a 2 cm de la caga positiva. Dato: K = S.I. Comunidad Valenciana 2; 6 8,64 1 i N / C ; V ; 1 6 i ; 675V 6.- a) Explica el concepto de campo eléctico ceado po una o vaias patículas cagadas. (1 p.) b) Dos patículas con caga q =,8 μc, cada una, están fijas en el vacío y sepaadas una distancia d = 5 m. Detemina el vecto campo eléctico que poducen estas cagas en el punto A, que foma un tiángulo equiláteo con ambas. (1 p.) c) Calcula el campo y el potencial elécticos en el punto medio ente las cagas, B. (1 p.) Constante de Coulomb: K = 1 = 9 1 N m C ( ) Zaagoza Junio N 21; 498,8 j ; ; 576 V C 61.- Qué son las líneas de campo y las supeficies equipotenciales? Pueden cotase ente sí b) Discute azonadamente la afimación siguiente: "Una caga o una masa en movimiento en pesencia de un campo eléctico o gavitatoio, espectivamente, se mueven siempe siguiendo la tayectoia de las líneas del campo Cantabia En una egión del espacio existe un campo eléctico unifome diigido a lo lago del eje X. Si tasladamos una caga q = +,5 C desde un punto del eje cuyo potencial es de 1 V a oto punto situado 1 cm a su deecha, el tabajo ealizado po la fueza eléctica es W = 1 J. a) Cuánto vale el potencial eléctico en el segundo punto? b) Cuánto vale el campo eléctico en dicha egión? c) Qué significado físico tiene que el tabajo que ealiza la fueza eléctica sea negativo?. Cantabia Dos esfeas conductoas aisladas y suficientemente alejadas ente sí, de 6 y 1 cm de adio, están cagadas cada una con una caga de C. Las esfeas se ponen en contacto mediante un hilo conducto y se alcanza una situación de equilibio. Calcula el potencial al que se encuenta cada una de las esfeas, antes y después de ponelas en contacto, y la caga de cada esfea cuando se establece el equilibio. Dato: K = N.m 2 C 2 Castilla La Mancha 21;75V; 45V; 5625V; 3, C; 6, C 64.- Dos cagas puntuales de 2 y 2 μc cada una están situadas espectivamente en (2,) y en ( 2,) ( en metos). Calcula: a) El campo eléctico en (,) y en (,1). B) El tabajo necesaio paa tanspota una caga q de 1 μc desde (1,) a ( 1,) Dato k = N m 2 /C 2 Galicia Tes cagas positivas, de 5 nc cada una de ellas, se encuentan en los vétices de un tiángulo equiláteo de 12 cm de lado. a) Halla el campo eléctico en el punto medio de uno de los lados de tiángulo. b) Halla el potencial eléctico en el punto medio de uno de los lados d tiángulo. c) Halla el punto en que el campo eléctico es ceo. Dato: K =9, 1 9 n m 2 /C 2 Baleaes Un electón, inicialmente en eposo, se pone en movimiento mediante la aplicación de un campo eléctico unifome. Se desplazaá hacia las egiones de mayo potencial electostático o hacia las de meno? Qué ocuiá si consideamos un potón? Canaias Se tienen tes cagas puntuales localizadas como se indica en el dibujo Calcula: a) La intensidad del campo eléctico en el punto P 1 b) El potencial eléctico en el punto P 2 c) El tabajo necesaio paa taslada una cuata caga desde el infinito hasta el punto P 2 Datos: q 1 =q 2 =q 3 =+1 μc q 4 = 2 μc; K = N D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 8 de 33

9 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille m 2 C 2 Canaias 21; 2152 j N / C ;7296 V; +,14 J 68.- Se disponen cuato cagas en los vétices de un cuadado centado en el oigen como se indica a continuación: q en (-a, a), 2 q en (a, a), - 3 q en (a, -a), y 6 q en (-a, -a). Calcula: a) El campo eléctico en el oigen. b) El potencial en el oigen. c) Se sitúa una quinta caga +q en el oigen y se libea desde el eposo. Calcula su velocidad cuando se encuente a una gan distancia desde el oigen. La Rioja Tenemos una caga de 4 e en el oigen, una de 2 e en el punto 4 i nm y ota de 2 e en el punto 4 i nm.calcula: a) El potencial eléctico en el punto 3 j b) El campo eléctico en dicho punto. c) La enegía potencial eléctica del conjunto de las cagas. 1 9 Datos: = 9 1 en unidades del SI. e =1, C Mucia 21;,768 V; 5, 1 j N / C ; 8, J 7.- Sean dos cagas puntuales a las que se mantiene en eposo y sepaadas una distancia dada. Si el potencial en los puntos del espacio que equidistan de las dos cagas es nulo: a) Qué se puede afima aceca de las cagas? (Razónalo utilizando el concepto de potencial y el pincipio de supeposición). b) Dibuja las líneas del campo eléctico y las supeficies equipotenciales Oviedo Sean dos cagas puntuales Q 1 = q y Q 2 = +4 q colocadas a una distancia d. Razona y obtén en que punto de la línea indefinida po las dos cagas, el campo es nulo. Oviedo Explica el concepto de potencial eléctico. Qué potencial eléctico cea una caga puntual? Dibuja sus supeficies equipotenciales(1p) b) Dos patículas con igual caga, q = 3μC, están sepaadas una distancia L= 3 m. Calcula el potencial y el campo elécticos en el punto medio ente ambas(1,5 p) Constante de Coulomb K = = 9 1 N m C 36 V; N/C Zaagoza Junio 22; 73.- a) Escibe y comenta la Ley de Coulomb. (1 p.) b) Cuato patículas de igual caga, q = 2 μc, están situadas en los vétices de un cuadado de lado L=2 cm. Indica mediante una figua la diección y sentido de la fueza eléctica total que actúa sobe cada una de ellas. Calcula el módulo de estas fuezas. (1,5 p.) Constante de Coulomb: K = = 9 1 Nm C Zaagoza Septiembe 22; 1,72 N 74.- Dos cagas puntuales iguales, de 1,2 1 6 C cada una, están situadas los puntos A (,8) m y B (6,) m. Una tecea caga, de 1,5 1 6, se sitúa en el punto P (3,4) m. a) Repesenta en un esquema las fuezas que se ejecen ente las cagas y calcula la esultante sobe la tecea caga. b) Calcula la enegía potencial de dicha caga. Dato: K=91 9 N. m 2. C 2 Andalucía 22; R = ; 6, J 75.- Dos cagas puntuales positivas e iguales (+Q) se encuentan sobe el eje X. Una de ellas está en x = -a y la ota en x = +a. Calcula la intensidad del campo eléctico, E.y el potencial electostático, V, en el oigen de coodenadas. Si, además de las anteioes, se coloca una tecea caga de valo 2Q en x = 2a, cuáles seán los nuevos valoes de E y V? Astuias 22; = 9 1 Q V a Q 9 2 a 18 ; 4,5 1 ( i ) N / C E ; Q V a 76.- Dos cagas puntuales positivas e iguales, de valo q = 3 μc y de masa m = kg se fijan en los puntos A y B espectivamente, a una distancia d = 6 cm. Desde el punto O, situado a una altua h = 4 cm, se lanza veticalmente hacia el punto medio del segmento AB una tecea caga Q = 1 μc, de masa igual a las anteioes, m. Si al llega al punto M la velocidad de la patícula es ceo, con qué velocidad inicial vo fue lanzada desde O? b) Si cuando llega la tecea patícula a M con velocidad ceo, se libean simultáneamente las cagas situadas en A y B y la supeficies es comple- D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 9 de 33

10 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille tamente lisa, descibe el movimiento de las tes cagas. Cuál seía la velocidad final de cada una de ellas pasado un tiempo muy lago? Datos: = 9 1 Nm C ; g= 9,8 m/s 2 Cantabia 22; 16,97 m/s 77.- Una pequeña esfea de,2 g de masa pende de un hilo ente dos láminas paalelas veticales sepaadas 8 cm. La esfea tiene una caga de 51 9 C y el hilo foma un ángulo de 3 con la vetical. a) Realiza un diagama con las fuezas que actúan sobe la esfea. b) Qué campo eléctico actúa sobe la esfea? Cuál es la difeencia de potencial ente las láminas? Castilla-La Mancha 22; 2, N/C ; 188 V 78.- Una bola de,2 g de masa y con una caga de C está suspendida po un hilo en el inteio de un campo eléctico de intensidad E = 2k N / C. Detemina la tensión del hilo en los siguientes casos a) Si la caga es positiva. b) Si la caga es negativa. c) Si piede la caga. Castilla-La Mancha 22; 2, C; 9,6 1 4 N; 1, N 79.- Pueden cotase dos líneas de fueza en un campo eléctico? Y dos supeficies equipotenciales? Razona la espuesta. Castilla v León Dadas dos cagas elécticas, q 1 = 1 μc situada en A (-3,) y q 2 = 5μC situada en B (3,) (las coodenadas están expesadas en metos), calcula: a) El campo eléctico y el potencial en el punto O (, ). b) El tabajo que hay que ealiza paa taslada una caga de 2C desde el infinito hasta O. Datos: K= Nm 2 C 2 Galicia Una caga eléctica se mueve en una egión en la cual tan solo hay un campo eléctico vaiable: a) Si pasa, con una deteminada velocidad, po un punto, P, en el cual el campo eléctico es nulo, se detendá? b) Si se deja la caga, inicialmente en eposo, en un punto, Q, en el cual el potencial eléctico es nulo, continuaá la caga en eposo? Razona las espuestas Islas Baleaes En el átomo de hidógeno, el electón se encuenta sometido al campo eléctico y gavitatoio ceado po el potón. a) Dibuja las líneas del campo eléctico ceado po el potón así como las supeficies equipotenciales. b) Calcula la fueza electostática con que se ataen ambas patículas y compáala con la fueza gavitatoia ente ellas, suponiendo que ambas patículas están sepaadas una distancia de 5, m. c) Calcula el tabajo ealizado po el campo eléctico paa lleva al electón desde un punto P 1, situado a 5, m del núcleo, a oto punto P 2, situado a m del núcleo. Comenta el signo del tabajo. Datos: K=9 1 9 N. m 2 C 2 ; G=6, N. m 2 kg 2 ; m e = 9, kg ; m p = 1, kg; q e = 1, C ; q p = 1, C. Islas Canaias.22; 3, N despeciable en compaación con la Feléctica = 2,23 1 ; 1, J Felec 39 F gav 83.- Una bola de caucho de 2 g de masa está suspendida de una cueda de 2 cm de longitud y de masa despeciable en un campo eléctico cuyo valo es E = 1 i 3 N / C. Si la bola está en equilibio cuando la cueda foma un ángulo de 15º con la vetical, cuál es la caga neta de la bola? La Rioja 22; 5, C 84.- Se tienen tes cagas situadas en los vétices de un tiángulo equiláteo cuyas coodenadas (expesadas en cm) son: A (,2), B( 3, 1 ), C( 3, 1). Sabiendo que las cagas situadas en los puntos B y C son idénticas e iguales a 2 μc y que el campo eléctico en el oigen de coodenadas (cento del tiángulo) es nulo, detemina: a) El valo y el signo de la caga situada en el punto A. b) El potencial en el oigen de coodenadas dato: Constante de Coulomb k = N m 2 C 2 Madid.22; +2μC; 27 V 85.- a) Explica el concepto de campo eléctico. Qué campo eléctico cea una patícula con caga q? (1 p.) b) Dos patículas con cagas q 1 = 1 μc y q 2 = 2 μc están sepaadas una distancia d=,6 m. detemina el campo eléctico(módulo, diección y sentido) en el punto medio ente las dos cagas, P. Cuál es el potencial eléctico en este punto? (1,5p) k = = 9 1 Nm C 1 5 i N / C, V Zaagoza Junio 23; 86.- a) Explica el concepto de enegía potencial eléctica. Qué enegía potencial eléctica tiene D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 1 de 33

11 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille una patícula con caga q situada a una distancia de ota patícula con caga q'? (1,5 p.) b) Una patícula de masa m = 1 mg y con caga q =,1 μc es aceleada mediante un campo eléctico ente dos electodos, patiendo del eposo, hasta que alcanza una velocidad v o = 3 m/s. Calcula la difeencia de potencial ente los electodos. Con la velocidad v o indicada, la patícula se diige en línea ecta hacia ota patícula con la misma caga q, fija en el espacio e inicialmente muy alejada. Calcula la distancia de máxima apoximación ente ambas patículas. (1,5 p.) 1 9 K = = 9 1 N m 2 C -2. Zaagoza Septiembe 4 πε 23; 45 V;,2 m 87.- Se tienen tes cagas situadas cada una de ellas en tes de los vétices de un cuadado de 8 m de lado, tal como indica la figua. Calcula: a) La fueza esultante (en modulo, diección y sentido) que se ejece sobe la caga situada en el vétice A. b) El tabajo necesaio paa taslada la caga situada en el vétice A hasta el punto B. Intepeta el signo del esultado obtenido b) Calcula el potencial eléctico en los vétices A y B. c) Detemina el tabajo que ealiza la fueza del campo eléctico paa taslada a una tecea caga de +3μC desde el punto A hasta el punto B. Dato: K = 9 l 9 Nm 2 /C 2 Comunidad Valenciana Dos cagas puntuales q 1 = 2 μ C y q 2 = + 1 μ C están fijas y sepaadas una distancia de 6 cm. Calcula: El campo eléctico en el punto A, que se encuenta en el punto medio ente las cagas. b) El potencial eléctico en los puntos A y B. c) El tabajo ealizado po el campo cuando una caga, q de +3 μ C, se desplaza desde el punto B hasta el punto A. Datos: AB = 4cm; K=9 1 9 Nm 2 /C 2 ;l μ C = 1 6 C Castilla-La Mancha 23 ; 3 15 i N/C; V A = 3 V ; V B = 18 V; 3,6 1 2 J ; como la caga es positiva se moveá sola de mayo a meno potencial, ealizando un tabajo Nota: Resulta impescindible inclui los diagamas y esquemas opotunos. Castilla y León 23 4 ; i 4 1,5 1 4,1 1 j N ;V A =-2113,5 V; V B = 189V; 2,3 1 3 J, Las cagas positivas van solas de mayoes a menoes potenciales, al evés habá que ealiza un tabajo sobe ella En el ectángulo mostado en la figua los lados tienen una longitud de 5 cm y 15 cm, y las cagas son q 1 = μc y q 2 = + 2, μc a) Calcula el módulo, la diección y el sentido del campo eléctico en los vétices A y B. 9.- Dos pequeñas bolitas, de 2g cada una, están sujetas po hilos de 2, m de longitud suspendidas de un punto común. Cuando ambas se cagan con la misma caga eléctica, los hilos se sepaan hasta foma un ángulo de 15º. Suponiendo que se encuentan en el vacío, póximas a la supeficie de la Tiea: a) Calcula la caga eléctica comunicada a cada bolita. b) Se duplica la caga eléctica de la bolita de la deecha. Dibuja en un esquema las dos situaciones (antes y después de duplica la caga de una de las bolitas) e indica todas las fuezas que actúan sobe ambas bolitas en la nueva situación de equilibio. Datos: K = N m 2 C 2 ; g= 1 m s 2 Andalucía 23; 8,9 1 7 C 91.- Tes cagas iguales, de 1 C cada una, se colocan en tes de los vétices de un cuadado de lado 1 cm. Calcula. a) El campo y el potencial elécticos existentes en el cento del cuadado b) Qué caga hay que pone en el cuato vétice del cuadado paa que el campo sea nulo en el cento? Es nulo el potencial total en ese caso? D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 11 de 33

12 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille c) La fueza que actúa sobe una cualquiea de las tes cagas en la situación inicial. (Elige una de las tes). 1 9 Dato: = 9 1 Nm 2 C 2 Cantabia Una caga puntual q = 1/3 1-8 C esta situada en el oigen de coodenadas. Dibuja las supeficies equipotenciales a intevalos de 25 V desde 5 V hasta 1 V están igualmente espaciadas? Dato: K = N m 2 /C 2 Castilla-La Mancha 23; no están igualmente espaciadas,,3,4 y,6 m 93.- Un cuepo tiene una masa de,1 kg y está cagado con l 6 C A qué distancia po encima de él se debe coloca oto cuepo cagado con 1 5 C paa que el pimeo esté en equilibio? Toma g = 1 m/s Extemadua 23;,3 m 94.- Una patícula de 5 g de masa y una caga de 2μC se deja en libetad en eposo a,5 m de dos cagas fijas de 5 μc cada una y sepaadas,6 m. Suponiendo que solo intevienen las fuezas elécticas. Detemina: a) El campo eléctico en el punto en que hemos dejado la patícula. b) El potencial en este punto. c) La velocidad que tendá la patícula cuando llegue al punto medio ente las dos cagas Islas Baleaes 23; 288 j N / C ; 18 V; 9,8 m/s 95.- Un potón se encuenta situado en el oigen de coodenadas del plano XY Un electón, inicialmente en eposo, está situado en el punto (2, ). Po efecto del campo eléctico ceado po el potón (supuesto inmóvil). el electón se acelea. Estando todas las coodenadas expesadas en μm, calcula: a) El campo eléctico y el potencial ceado po el potón en el punto (2, ). b) La enegía cinética del electón cuando se encuenta en el punto (1,). c) La velocidad y el momento lineal del electón en la posición (1, ). d) La longitud de onda de De Boglie asociada al electón en el punto (1, ). Datos: Constante de la ley de Coulomb: K = N m 2 C -2 Valo absoluto de la caga del electón: e = 1, C Masa del electón: m e = 9,1 1-3I kg Constante de Planck: h = 6, J s Madid 23 ; 36 i N/C; 7,2 1 4 V ; 1, J ; m/s; 1, i Kgm/s; 4, m 96.- Tenemos una caga de C en el oigen y ota de C en el punto 6 i i cm. Detemina: a) El campo eléctico en el punto medio ente ambas cagas. b) El punto del segmento que une dichas cagas en que se anula el potencial eléctico. c) La fueza eléctica que expeimenta la caga en el oigen debido ala ota. 1 9 = 9 1 en unidades del 5.1. Mucia Un objeto que tiene una caga neta de 24 μc se coloca en un campo eléctico unifome de 61 N/C diigido veticalmente. Cuál es la masa de este objeto si «flota» en el campo? La Rioja a) Escibe y comenta la Ley de Coulomb. (1 p.) b) Las cuato patículas de la figua están fijas en los vétices de un cuadado de lado L = 3 cm. Sus cagas son q 1 = q 3 = 1 μc y q 2 = q 4 = 1 μc. Detemina la fueza eléctica total (módulo, diección y sentido) que actúa 1 9 sobe q 1. (1,5 p.) k = = 9 1 Zaagoza Junio 24;,6i.6 j N / 4 πε C 99.- En un punto P exteio a una esfea fija y unifomemente cagada, el potencial eléctico (con efeencia en ) es V = 9 V y el campo eléctico tiene una intensidad E = 9 N/C. a) Detemina la caga Q de la esfea y la distancia d ente su cento y el punto P. (1,5 p.) b) Se abandona una patícula de caga q = -1 µc en el punto P. Calcula su enegía cinética cuando choc a con la supeficie de la esfea, de adio R = 1 cm. (1 p.) 1 K = = N m 2 C -2 Zaagoza Septiembe Una patícula de masa despeciable y caga Q = C se sujeta del extemo de un muelle que a su vez se cuelga del techo. A continuación se cea un campo eléctico unifome, de intensidad E = 2,5 1 8 V/m cuyas líneas de campo son veticales, bajo la acción del cual se obseva que el muelle se alaga en 1 cm. Calcula la constante elástica del muelle Astuias Considea las cagas puntuales q 1 = +1 μc, q 2 = 5 μc y q 3 = 1. μc, situadas en los puntos A(-3,), B (3, ) y C (, 2 ), espectivamente. Calcula, sabiendo que las coodenadas están expesadas en metos, lo siguiente: a) El vecto intensidad de campo eléctico en el punto (, ). b) El potencial eléctico en el punto (. ). c) El tabajo ealizado po el campo paa lleva una caga de +1 μc desde el infinito hasta el punto (, D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 12 de 33

13 I.E.S. Fancisco Gande Covián Campo Eléctico 26 de septiembe de 29 Física 2ªBachille ). Datos: K=9 1 9 N m 2 C 2 1μC=1 6 C Canaias Dos placas paalelas hoizontales están igualmente cagadas con distinta polaidad; la difeencia de potencial ente las placas es 6 V y la distancia ente ellas es 3 cm. a) Detemina la intensidad del campo eléctico que hay ente las placas. b) Intoducimos una bolita cagada con una caga de +2,5 1 7 C que cuelga veticalmente de un hilo. Detemina la masa de la bolita si la tensión del hilo es igual a ceo. c) Si invetimos ahoa la polaidad de las placas, cuál seá el valo de la tensión del hilo?. Las siguientes figuas epesentan la situación descita en cada apatado: g= 9,81 m/s 2. Castilla- La Mancha Dos cagas puntuales negativas e iguales, de 1 3 μ C, se encuentan sobe el eje de abcisas, sepaadas una distancia de 2 cm. A una distancia de 5 cm sobe la vetical que pasa po el punto medio de la línea que las une, se coloca una tecea patícula(puntual) de +1 3 μ C de caga y 1 g de masa, inicialmente en eposo. Calcula: a) El campo y el potencial eléctico ceado po las dos pimeas cagas en la posición inicial de la tecea. b) la velocidad de la tecea caga al llega al punto medio de la línea de unión de las pimeas. Datos: K=9 1 9 N m 2 C 2 1μC=1 6 Solo se considea la inteacción electostática. Galicia 24; 67,89 j ; 35,3 V;,17 m/s 14.- a) Explica el concepto de enegía potencial eléctica. Qué enegía potencial eléctica tiene una patícula con caga q situada a una distancia de ota patícula con caga q'? (1,5 p.) b) Tes patículas con cagas q 1 = q 2 = 3 μc y q 3 = 3 μc están situadas, espectivamente, en los puntos de coodenadas (a, ), (-a, ) y (, a), con a =,1 m. Calcula las enegías potenciales elécticas de cada una de las tes patículas. (1 p.) K = 1 = 9 1 Nm C ( ) Zaagoza Junio 25 1,157;,17;,17 J 15.- a) Explica qué son las líneas de fueza de un campo eléctico. Cómo están elacionadas con las supeficies equipotenciales? (1 p.) b) Explica cómo son y dibuja las líneas de fueza y las supeficies equipotenciales del campo ceado po una esfea cagada positivamente y po una placa plana indefinida cagada negativamente. Supón que, en ambos casos, las densidades de caga son unifomes. (1 p.) Zaagoza Septiembe En el punto A (, 1) se encuenta situada una caga eléctica q 1 = 1 μc, y en el punto B (, 1), ota caga eléctica q 2 = 1 μc. Sabiendo que las coodenadas se expesan en metos, calcula: a) El vecto intensidad de campo eléctico en el punto C (1, ). Además, epesenta las líneas de campo eléctico asociado a estas dos cagas. b) El potencial eléctico en el punto O (, ). c) El tabajo ealizado po el campo eléctico paa taslada una caga de 1 μc desde el punto O hasta el punto C. Datos: K = N m 2 C 2, 1 μc=1 6 C Canaias 25; E T = 45 2 i ; 18 V;,53 J v la caga no se desplaza espontáneamente Se quiee medi g a pati del peiodo de oscilación de un péndulo fomado po una esfea de cieta masa suspendida de un hilo. La esfea tiene una caga q positiva y el péndulo se encuenta en una egión con un campo eléctico diigido hacia abajo: sin embago, el expeimentado no conoce estos hechos y no los tiene en cuenta. Responde justificando tu espuesta, si el valo de la gavedad que obtiene es mayo o meno que el eal. Mucia Una patícula con caga q 1 =1 6 C se fija en el oigen de coodenadas a) Qué tabajo seá necesaio ealiza paa coloca una segunda patícula, con caga q 2 = 1 8 C, que está inicialmente en el infinito, en punto, P, situado en la pate positiva del eje Y a una distancia 3 cm del oigen de coodenadas? b) La patícula de caga q 2 tiene una masa de 2 mg. Si esta patícula deja libe en el punto P, qué velocidad tendá cuando se encuenten a 1,5 m de distancia de q 1? (Supón despeciables los efectos gavitatoios). Dato Ke = N m 2 C 2 Comunidad Valenciana 25; J; 15,5 m/s 19.- Dos cagas puntuales, de C, están localizadas en los puntos (,2) y (, 2), espectivamente. Otas dos cagas, Q, están localizadas en (4,2) y (4, 2). Sabiendo que el campo eléctico en el oigen de coodenadas es i N/C, detemina el valo de Q. La Rioja 25; 3, J 11.- Un electón y un positón (patícula de masa igual a la del electón y con una caga de igual valo peo de signo positivo) se encuentan sepaados inicialmente una distancia de 1 6 m; el positón está en el oigen de coodenadas y el electón a su deecha: Calcula: a) El campo eléctico en el punto medio ente ambas patículas, antes de; que empiecen a movese ataídas ente sí. b) El módulo de la aceleación inicial del electón (o del positón) en el momento en que empieza a D:\2ºbachille\caelectico\caele9.doc Luis Otiz de Ouño pg 13 de 33