Taller de Electrostática

Transcripción

1 Taller de Electrostática MULTIPLE CHOICE. Choose the one alternative that best completes the statement or answers the question. 1) Figura 21.2a 1) 1.1 m 1.7 m Dos cargas puntuales, Q 1 = -1.0 µc y Q 2 = +3.0 µc, están colocadas como se muestra. En la Figura 21.2.a, el número de electrones en exceso en la carga Q 1 corresponde a: A) B) C) D) E) ) The charge carried by one electron is e = C. The number of electrons necessary to produce a charge of -1.0 C is A) B) C) D) ) 3) The force of attraction between a µc and +108 µc charge is 4.00 N. What is the separation between these two charges? A) 1.13 m B) 3.67 m C) 2.49 m D) 2.10 m E) 3.12 m 3) 4) Figura 21.2d 4) 2.5 m 1.6 m Dos cargas puntuales, Q 1 = -1.0 µc y Q 2 = +5.0 µc, están colocadas como se muestra. En la Figura 21.2d, la magnitud de la fuerza eléctrica sobre cualquiera de las dos cargas corresponde a: A) N B) N C) N D) N E) N 5) A 1.0-C charge is 15 m from a second charge, and the force between them is 1.0 N. What is the magnitude of the second charge? A) 1.0 C B) 10 nc C) C D) 25 C E) 25 nc 5) 6) An atomic nucleus has a charge of +40e. An electron is 10-9 m from the nucleus. What is the force on the electron? A) 2.9 nn B) 3.7 nn C) 1000 C D) 9.2 nn E) 6.8 nn 6) 7) An atomic nucleus has a charge of +40e. An electron is 10-9 m from the nucleus. What is the force on the electron? A) 9.2 nn B) 2.9 nn C) 3.7 nn D) 6.8 nn E) 1000 C 7)

2 8) Si usted frota un globo sobre su suéter y lo presiona contra una pared, se puede adherir a ella. Por qué sucede esto? A) Frotar el balón provoca que la humedad se condense en él, y la tensión superifcial provoca que el balón se adhiera a la pared. B) Fortar la superficie del balón provoca que conduzca de forma ligera. Cuando el balón toca la pared, los electrones fluyen del balón a la pared. Esto produce un campo eléctrico que une al balón débilmente con la pared. C) El frotamiento remueve una capa de grasa, permitiendo al plástico tener el contacto suficiente con la pared de tal forma que la presión atmosférica lo mantiene ahí. D) Típicamente una pared tiene una carga eléctrica neta en su superficie, y frotar un balón la carga electrostáticamente. Si ocurre que la pared tiene carga opuesta a la del balón, el balón se pegará. E) Fortar el balón lo carga electrostáticamente, y esta carga sobre el balón induce una carga opuesta sobre la pared. La atracción entre la carga inducida y la carga sobre el balón mantienen al balón sobre la pared. 8) 9) Dos esferas metálicas no cargadas, #1 y #2, están montadas sobre varillas de soporte aisladas. Una tercera esfera metálica, que porta una carga positiva, se coloca cerca de la #2. Ahora un cable de cobre es conectado momentáneamente entre #1 y #2 y luego se retira. Finalmente, la esfera #3 se remueve. En estas condiciones finales A) las esferas #1 y #2 portan cargas negativas. B) las esferas #1 y #2 portan cargas positivas. C) la esfera #1 porta carga positiva y la #2 porta carga negativa. D) las esferas #1 y #2 permanecen son carga. E) la esfera #1 porta carga negativa y la #2 porta carga positiva. 9) Figura ) En la Figura 21.4, una carga es colocada sobre una pieza de cobre. Cómo se distribuirá la carga sobre el objeto? A) Con una gran densidad cerca del punto D en el interior. B) Con mayor densidad cerca del punto C sobre la superficie. C) Con gran densidad cerca del punto E sobre la superficie plana. D) Uniformemente sobre la superficie. E) Uniformemente a través del volúmen. 10)

3 Figura 21.3 Una carga puntual Q = -12 µc, y otras dos cargas, q 1 y q 2, se colocan como se muestra. Las componentes de la fuerza eléctrica sobre la carga Q son Fx= N y Fy = N. 11) En la Figura 21.3, el número de electrones en exceso en la carga Q, corresponde a: 11) A) 9.5 x 1013 B) 8.5 x 1013 C) 7.5 x 1013 D) 5.5 x 1013 E) 6.5 x ) En la Figura 21.3, la carga q 1, en nc, corresponde a: 12) A) -200 B) +400 C) +200 D) +600 E) -400 FIGURE ) As shown in Fig. 15-7, a point charge of +Q is placed at the center of a square, and a second point charge of -Q is placed at the upper-left corner. It is observed that an electrostatic force of 2 N acts on the positive charge at the center. What is the magnitude of the force that acts on the center charge if a third charge of -Q is placed at the lower-left corner? A) 2/ 3 N B) 2 2 N C) 4 N D) zero 13) 14) When an electron is removed from a neutral atom, it becomes 14) A) a bipolar atom. B) more massive. C) heavier. D) a positive ion. E) a negative ion. 15) Is it possible to have a zero electric field value between a negative and positive charge along the line joining the two charges? A) Yes, regardless of the magnitude of the two charges. B) No, a zero electric field cannot exist between the two charges. C) Yes, if the two charges are equal in magnitude. D) cannot be determined without knowing the separation between the two charges E) cannot be determined without knowing the magnitude of the charges 15)

4 16) The figure shows two tiny 5.0-g spheres suspended from two very thin 1.0-m-long threads. The spheres repel each other after being charged to +91 nc and hang at rest as shown. What is the angle? (k = 1/4 0 = N m2/c2) 16) A) 16 B) 12 C) 8.2 D) 4.1 FIGURE ) Three equal charges are at three of the corners of a square of side d. A fourth charge of equal magnitude is at the center of the square as shown in Fig Which of the arrows shown represents the net force acting on the charge at the center of the square? A) A B) B C) C D) D 17) 18) An asteroid of mass 58,000 kg carrying a negative charge of 15 µc is 180 m from a second asteroid of mass 52,000 kg carrying a negative charge of 11 µc. What is the magnitude of the net force the asteroids exert upon each other, assuming we can treat them as point particles? (G = N m2/kg2, k = 1/4 0 = N m2/c2) A) N B) 510,000 N C) N D) 570,000 N 18)

5 FIGURE ) Four point charges of equal magnitude and varying signs are arranged on corners of the square of side d as shown in Fig Which of the arrows shown represents the net force acting on the charge at the upper right hand corner of the square? A) A B) B C) C D) D 19) 20) In outer space, a positive charge q is released near a positive fixed charge Q, as shown in the figure. As q moves away from Q, what is true about the motion of q? (There may be more than one correct choice.) 20) A) It will move with increasing acceleration. B) It will move with decreasing speed. C) It will move with constant acceleration. D) It will move with increasing speed. E) It will move with decreasing acceleration.