Física Se muestra un circuito eléctrico simple donde la

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2 Electrodinámica 1. Se muestra un circuito eléctrico simple donde la fuente es real. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. Si aumentamos R, la eficiencia de la fuente aumenta.. Si disminuye r, la eficiencia de la fuente disminuye.. Si aumentamos R, la fem de la fuente disminuye. V. Si aumentamos R, el voltaje de la fuente aumenta. 5 V V 4 Ω 6 Ω 10 V Ω A) 1 V B) 5 V C) 31 V D) 17 V E) 15 V A 15 V 4. Las fuentes que se muestran son idénticas (ξ=0 V; r=1 kω). En cuánto varía la lectura del amperímetro ideal al cerrar el interruptor (s)? ε R (s) r A A) FFFV B) VFFV C) VFFF D) VVFV E) FFFF. En el circuito eléctrico mostrado, determine la lectura del amperímetro ideal. (R=3 Ω). R=9 kω A) aumenta en 0,1 ma B) disminuye en 0,1 ma C) no varía D) aumenta en 0, ma E) disminuye en 0, ma 30 V R R 0 V R 5. En el circuito que se muestra tenemos amperímetros y voltímetros iguales. Los amperímetros 1 y registran como lectura 100 µa y 99 µa, respectivamente. El voltímetro 1 indica 10 V, determine la lectura del voltímetro.... A) 1 A B) 1,5 A C) 1,5 A D),5 A E),5 A 3. Considerando el voltímetro ideal, determine su lectura. A A 1 A V V 1 A) 0,01 V B) 0,1 V C) 1 V D) 0,5 V E) 5 V

3 6. En el circuito se muestran dos baterías idénticas conectadas a una resistencia R=1 Ω, por la que circula una corriente de intensidad. Si el circuito se alimenta con una sola batería, la corriente en R disminuye en un 40%. Determine la resistencia interna de una de las baterías. ε; r ε; r 150 V R A) 0,15 Ω B) 0,5 Ω C) 0,10 Ω D) 0,0 Ω E) 0,40 Ω A) 40 W B) 160 W C) 10 W D) 100 W E) 80 W 9. Se tienen 3 foquitos idénticos y se muestran 3 formas distintas de conectarlos. Si en cada caso se conecta una misma pila (ξ; r), indique en que caso la pila se consume más rápido. 7. Para medir una resistencia de valor desconocido R, se usa un voltímetro con una resistencia interna de 10 kω y un amperímetro de resistencia interna 1 Ω, tal como se muestra. Si las lecturas del voltímetro y amperímetro son 48 V y 8 A, respectivamente. Determine el valor de R (en Ω). (a) (b) V (c) R A r ε A) B) 3 C) 5 D) 6 E) 8 8. Las bombillas eléctricas que se muestran son idénticas y su especificación técnica es 100 V 80 W. Determine la potencia que disipa el circuito mostrado. A) caso a B) caso b C) caso c D) todos E) dependerá de r 10. Un hervidor eléctrico está conectado a una fuente y logra elevar la temperatura de 0,5 L de agua de 0 ºC a 40 ºC en minutos. Si el hervidor se conecta a una fuente del doble de voltaje; cuánto tarda en vaporizar completamente 1 L de agua inicialmente a 0 ºC? A) 4 min B) 9 min C) 13,5 min D) 17,5 min E) 31 min 3

4 Electromagnetismo 11. Se muestran dos alambres conductores muy largos perpendiculares al plano P. Por ellos circulan corrientes e, respectivamente, en sentidos opuestos. Determine la relación B 1 /B entre el módulo del campo magnético total B 1 en el punto (1) y el módulo del campo magnético total B en el punto (). 13. En el gráfico se muestra a conductores de gran longitud que transportan corriente. Cuál es la ecuación de la recta que une a todos los puntos donde la inducción es nula? Y(cm) 4 A 6 A (1) i r r r A) 1 B) C) 3 D) 4 E) 5 1. Se muestran las secciones transversales de conductores de gran longitud. Determine de tal manera que en P la inducción magnética sea la menor posible. i P P () 4 cm 3x A) y = 4 3x B) y = + 4 3x C) y = 4 3x D) y = + 4 x E) y = 3 O X (cm) 14. Se muestra un conductor de gran longitud doblado de manera que sus partes forman entre si 90º. Determine en qué relación se encuentran los módulos de las inducciones magnéticas en A y B. B... 5 A 37º d 45º A) 1,8 A B) 1,8 A C) 0,9 A D) 0,6 A E) 0,9 A A) 0,15 B) 0,17 C) 0,0 D) 0,50 E) 1 d A 4

5 15. Se muestra un conductor de gran longitud doblado de manera que sus partes son perpendiculares entre sí. Para el instante mostrado, determine la fuerza magnética sobre la partícula electrizada con 10 mc. A) q 1 es positiva, q es negativa y m 1 > m B) q 1 es positiva, q es negativa y m 1 =m C) q 1 es positiva, q es negativa y m 1 < m D) q 1 es negativa, q es positiva y m 1 > m E) q 1 es negativa, q es positiva y m 1 < m A X A) 1,6(î k) µn B) 1,6(î+ ) µn C) 0,8(î k) µn D) 0,8î µn E) 0,8 µn Z 00 m/s (0; 50; 0) Y(cm) 17. Dos partículas de igual masa y electrizadas con la misma cantidad de carga fueron lanzadas en forma simultánea desde el origen del sistema de coordenadas con rapidez v y 3v. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. Desprecie efectos gravitatorios y la interacción entre las partículas. Además el campo magnético homogéneo está confinado al primer cuadrante.. Las partículas abandonan el campo al mismo tiempo.. El radio de giro de la trayectoria de la partícula (1) es 16 cm.. Cuando la partícula (1) pasa por la posición (16; 16) cm, la distancia que la separa de la partícula () es 8 cm. 16. El gráfico muestra dos partículas con cargas q 1 y q de igual valor absoluto y de masas m 1 y m, respectivamente, describiendo circunferencias en una región donde existe un campo magnético homogéneo perpendicular y entrante al plano del papel. Si las partículas se mueven con igual rapidez, cuál de las siguientes alternativas es correcta? Y (1) () B q 1 q B 0 16 cm X m 1 m A) VVV B) VVF C) FFV D) FVV E) VFF 5

6 18. Una partícula electrizada positiva ingresa a una región donde se han establecido un campo eléctrico y otro magnético, ambos homogéneos. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. Desprecie efectos gravitatorios.. Es imposible que la partícula siga una trayectoria rectilínea.. La partícula desarrollará un MCU.. La F EL se mantiene constante mientras que la F mag aumenta. A) 0,0 N B) 0,04 N C) 0,06 N D) 0,08 N E) 0,1 N 0. El gráfico nos muestra un conductor de gran longitud y una espira conductora cuadrada de 0 cm de lado. Ambas transportan corrientes de A y 4 A, respectivamente. Determine el módulo de la fuerza magnética sobre la espira. F EL : fuerza eléctrica F mag : fuerza magnetica E 0 cm 4 A A B... A) VVV B) VFV C) VFF D) FFV E) FFF 19. Determine el módulo de la fuerza magnética sobre el conductor que se muestra. Y(cm) B=0, T 16 = A 0 1 X(cm) A) 1, µn B) 1 µn C) 0,8 µn D) 0,6 µn E) 0,4 µn Electromagnetismo 1. La base de un cubo de 40 cm de arista se apoya sobre el plano x y. En dicha región se ha establecido un campo magnético homogéneo cuya inducción presenta un módulo de 0,8 T y es paralela al vector ( 1; 1; 0). Determine el flujo magnético entrante en el cubo. A) 3 mwb B) +64 mwb C) 64 mwb D) 18 mwb E) +18 mwb 6

7 . La gráfica nos muestra el comportamiento del flujo magnético (Φ mag ) con el tiempo a través de una espira conductora. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. En t=0,5 s y en= s, la corriente inducida es la misma.. En t=4 s la corriente inducida presenta su máximo valor.. En t=7 s la corriente inducida es menor que en t=1 s. Normal 60º Φ mag (Wb) B 0 3 A) 0 V B) 40 V C) 60 V D) 80 V E) 10 V Φ mag (Wb) 5. Una espira conductora se encuentra en el plano xy y en dicha región se ha establecido un campo magnético a lo largo del eje z y que varía con el tiempo de acuerdo a la gráfica. Qué gráfica representa mejor el comportamiento de la corriente inducida en la espira? Considere para la corriente antihorario como positivo y horario negativo. A) FFF B) VFV C) FVV D) VFF E) VVV B (T) 0 3. A través de un enrollado de 0 espiras el flujo magnético varía con el tiempo de acuerdo a Φ mag =(t t+4) Wb A) B) t: se expresa en segundos Determine la fem inducida en el instante t=3 s y la fem inducida media para el intervalo (1; 3) s. 0 0 A) 0 V; 70 V C) B) 0 V; 140 V C) 00 V; 70 V D) 70 V; 00 V E) 110 V; 70 V 0 4. La gráfica nos muestra el comportamiento del flujo magnético (Φ mag ) a través de un conjun- D) E) to de 40 espiras conductoras y cuadradas de lado 0 cm. Determine la fem inducida en el instante t=3 s

8 6. La barra conductora que se muestra tiene una resistencia eléctrica de kω y rota uniformemente con 8 rad/s. Considerando que el riel circunferencial es conductor y de resistencia eléctrica despreciable, determine la corriente que pasa a través de la barra de 80 cm de longitud (r=50 cm). B=0,5 T r A) VFF B) FFF C) FVF D) VVF E) VVV 8. Para el caso que se muestra a continuación, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. En la espira de la derecha el flujo magnético es saliente.. Para las condiciones dadas, la lectura del amperímetro es nula.. Si R comienza a disminuir en la espira de la derecha se induce corriente en sentido antihorario. A R r... A) 0, ma B) 0,5 ma C) 0,4 ma D) 0,5 ma E) 0,8 ma 7. Sobre un plano horizontal, una barra conductora y lisa se lanza sobre unos rieles fijos y también conductores. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. La iluminación del foco se atenúa conforme transcurre el tiempo.. La barra desacelera conforme transcurre el tiempo.. El módulo de la aceleración de la barra disminuye con el tiempo. B A) FVF B) FFF C) VFF D) VVF E) VVV 9. Una espira conductora circunferencial de 40 cm de radio se traslada con rapidez constante de 10 m/s debido a la acción de la fuerza F. Si la espira presenta una resistencia eléctrica de kω, determine el mayor módulo de F. Desprecie efectos gravitatorios. B=0,5 T v F O A) 0,8 mn B) 0,6 mn C) 1,6 mn D) 3, mn E),4 mn 8

9 30. Se muestra el perfil de una espira conductora rectangular que total uniformemente alrededor de un eje perpendicular al plano del papel. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. El flujo magnético aumenta hasta el instante que la espira se coloca en forma vertical.. Para el observador la corriente inducida es de sentido horario en todo instante.. La fem inducida en la espira es constante. C) Desarrolla un MCU con 0,4 rad/s y un radio de giro de 0 cm. D) Desarrolla un MCU con 0, rad/s y radio de giro de 0 cm. E) La imagen no se traslada. 3. Se muestra una superficie esférica, cuya parte interna es altamente reflectora y la trayectoria seguida por un rayo de luz. Determine a. eje ω B α Observador A) VVV B) FFV C) FFF D) VFF E) VVF Óptica geométrica 31. Un objeto puntual se ubica en el origen de un sistema de coordenadas. Frente a él y dispuesto en forma vertical se encuentra un espejo plano. Si el espejo comienza a rotar uniformemente con 0, rad/s alrededor de P, indique la alternativa correcta relación a la imagen del objeto. Y(cm) 10 X(cm) O P A) 18º B),5º C) 36º D) 54º E) 7º 33. El segmento ab que se muestra es de longitud y se encuentra frente a un espejo plano dispuesto en forma vertical. Un observador se encuentra ubicado en P y desea ver la imagen completa del segmento. Determine el tamaño necesario del espejo para lograr este fin. a b 180 cm A) Desarrolla un MCU con 0, rad/s y un radio de giro de 10 cm. B) Desarrolla un MCU con 0,4 rad/s y un radio de giro de 10 cm. A) 90 cm B) 80 cm C) 60 cm D) 45 cm E) 30 cm P 9

10 34. Un espejo cóncavo tiene un radio de curvatura de 80 cm. Sea d la distancia de un objeto hacia el espejo. Para que valores de d se logra una imagen más grande que el objeto. 37. El gráfico nos muestra un objeto y su imagen. ndique, cuál es la distancia focal del espejo utilizado? 80 cm A) d > 80 cm B) 40 cm < d < 80 cm C) 0 < d < 40 cm y d > 80 cm D) 0 < d < 80 cm E) 0 < d < 40 cm 3h imagen h objeto Eje óptico principal 35. Se muestra la trayectoria seguida por un rayo luminoso antes y después de incidir en un espejo esférico de 40 cm de radio curvatura. Determine x. x 60 cm eje óptico principal A) 60 cm B) 45 cm C) 30 cm D) 0 cm E) 15 cm A) 30 cm B) +30 cm C) +60 cm D) +90 cm E) 60 cm 38. La imagen de un objeto, que se encuentra frente a un espejo esférico, presenta un aumento de +0,5. Si la separación entre la imagen y el objeto es 60 cm, determine la distancia focal del espejo. A) +8 cm B) 16 cm C) +16 cm D) 8 cm E) 4 cm 39. El gráfico nos muestra un espejo convexo y rayo de luz paralelos que inciden en él y se reflejan. Cuál será el aumento lineal de la imagen de un objeto ubicado a 40 cm del espejo? 36. El objeto que se muestra se encuentra frente a un espejo cóncavo. Qué alternativa representa mejor la imagen virtual de dicho objeto. C 10 cm Eje óptico principal... A) B) C) D) E) C F 8º A) +0,64 B) 0,64 C) +0,46 D) +0,8 E) 0,46 10

11 40. Un objeto se encuentra frente a un espejo de manera que su imagen presenta un aumento lineal de 1. Luego al desplazar el objeto 60 cm, paralelo al eje óptico principal, el aumento lineal es +. Determine el radio de curvatura del espejo. A) 0 cm B) 40 cm C) 50 cm D) 60 cm E) 80 cm Óptica geométrica 41. Se muestra una esfera de vidrio transparente ubicada entre medios ópticamente distintos. Un rayo de luz incide en forma horizontal, tal como se muestra y luego sale al segundo medio en forma vertical. Determine a. A) q > 15º B) q > 45º θ C) q > 30º D) 15º < q < 30º E) 30º<q< 60º 43. Determine que alternativa corresponde a un enunciado incorrecto. A) Las lentes forman imágenes por refracción. B) Las lentes bicóncavas siempre son divergentes. C) Las lentes presenta focos y si es considerada una lente delgada, ambas distancias focales son iguales. D) Las lentes divergentes siempre forman imágenes virtuales y más pequeñas que el objeto. E) Si el medio que rodea a una lente biconvexa presenta mayor índice de refracción que la lente, esta se comporta como una lente divergente. Medio 1 Medio α n 1 = 5 ; 3 n = 4 3 A) 53º B) 37º C) 53º/ D) 37º/ E) 16º 44. Se muestra la trayectoria seguida por un haz de luz de rayos paralelos que incide en una lenta biconvexa. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. El índice de refracción del medio que rodea a la lente es mayor que el de la lente.. La lente no puede ser biconvexa sino bicóncava.. La lente es divergente. V. Para cualquier posición de un objeto, la imagen siempre será virtual. 4. El gráfico nos muestra un prisma y un rayo luminoso que incide en forma perpendicular. Cuál debe ser la medida del ángulo q para que el rayo quede atrapado en el prisma (n prisma =). Considere que el prisma es de grandes dimensiones. A) VVVV B) VFVV C) FFVV D) FFVF E) VFFV 11

12 45. Cuál es el aumento lineal de la imagen que se forma al colocar un objeto de altura h en el foco de una lente divergente? A) + B) +1/ C) no se forma imagen D) 1/ E) Se muestra la trayectoria seguida por rayos de luz antes y después de pasar por una lente convergente de 50 cm de distancia focal. Si en P colocamos un objeto puntual, a qué distancia de la lente se forma su imagen? 48. Se tiene una lente plano - convexa dentro de un medio de índice de refracción 1,8. El índice de refracción de la lente es 1, y el radio de la superficie convexa es 40 cm. Cuál es la potencia óptica de dicha lente? A) 1,1 D B) 0,94 D C) 0,83 D D) +0,86 D E) +0,9 D 49. Un objeto se encuentra frente a una lente, cuya distancia focal es f=+0 cm, a 30 cm de dicha lente. A qué distancia, detrás de la primera, hay que colocar una segunda lente divergente (f= 0 cm) para lograr que la imagen final tenga la misma altura que el objeto? P A) 80 cm B) 60 cm C) 40 cm D) 0 cm E) 10 cm 53º 37º Eje óptico principal 50. La distancia mínima de visión nítida de un hipermétrope es de 50 cm. Cuál será esta distancia cuando la persona se auxilia con anteojos de distancia focal 30 cm? A) 3,5 cm B) 30, 75 cm C) 8,15 cm D) 4,375 cm E) 0,5 cm A) 15,6 cm B) 15,7 cm C) 16,75 cm D) 16,8 cm E) 18,75 cm ntroducción a la física moderna La distancia entre un objeto y una pantalla es 0,8 m. Entre ellos se ubica una lente cuya distancia focal es +15 cm. A qué distancia de la pantalla se debe ubicar la lente para tener una imagen nítida, de mayor tamaño que el objeto y que pueda ser observada desde cualquier posición? A) 40 cm B) 60 cm C) 50 cm D) 0 cm E) 30 cm 51. Cuál es el módulo de la cantidad de movimiento de un fotón que presenta una energía de J? A) 10 6 kg m/s B) kg m/s C) 4, kg m/s D) 10 7 kg m/s E) kg m/s 1

13 5. Philip Lenard determinó que los fotoelectrones liberados del zinc por rayos ultravioleta podrían ser detenidos utilizando un voltaje de 4,3 V. Determine la máxima rapidez de los fotoelectrones. A) 0, m/s B) 10 6 m/s C) 1, 10 6 m/s D) 1, m/s E) 10 6 m/s 53. Con relación al voltaje de frenado (V F ) en el efecto fotoeléctrico, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. V F aumenta si la frecuencia de la radiación incidente es mayor.. V F aumenta si la intensidad de la radiación incidente es mayor.. V F es independiente del metal sobre el cual se hace incidir la radiación. A) FFF B) VFF C) VFV D) FFV E) VVV 54. La gráfica nos muestra el comportamiento del voltaje de frenado (V F ) en función de la frecuencia de la radiación incidente sobre placas metálicas A y B. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.. a y b siempre deben ser iguales.. B presenta una función trabajo mayor que la de A.. Cuando f=f, el voltaje de frenado para la placa A será V F =(f f 1 ) tanb. A) VVV B) VFF C) FFV D) FFF E) FVV V F A B α β f O f 1 f 55. En un experimento de efecto fotoeléctrico la radiación incidente es de frecuencia f y el voltaje de frenado es V. Cuál será el nuevo voltaje de frenado, si la frecuencia de la radiación incidente se duplica? h: constante de Planck q: cantidad de carga del electrón A) V B) V C) V + hf q hf D) V + E) V + hf q q 56. En casos de efecto fotoeléctrico se obtuvo la siguiente gráfica para el comportamiento de la intensidad de la fotocorriente y el voltaje aplicado a la misma. ndique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. En ambos casos se hizo incidir luz de la misma frecuencia.. En el caso, el material presenta mayor frecuencia umbral que en el caso.. En ambos casos la intensidad de la radiación incidente es la misma.. En el caso la intensidad de la corriente de saturación es mayor que en el caso. V. En ambos casos cuando el voltaje aplicado es nulo cesa el efecto fotoeléctrico. O (fotocorriente) Caso Material A Caso Material B V(Voltaje Aplicado) A) VVVV B) FFFV C) VFFV D) FFFF E) VFVF 13

14 57. Sobre una superficie metálica incide una radiación de 0,15 mm de longitud de onda. Si la función trabajo es la tercera parte de la energía del fotón incidente. Cuál es la rapidez máxima de los fotoelectrones emitidos? A), 10 6 m/s B) m/s C) m/s D) m/s E) m/s 58. Se muestra la gráfica E Cmáx para el efecto fotoeléctrico. Determine la frecuencia umbral del material fotosensible (en Hz). E Cmax (ev) 0,15. Para rayos X de longitud de onda 0,1 nm su frecuencia es Hz.. La energía de un fotón de rayos X, de frecuencia Hz, es 1,5 kev. A) FVF B) VVV C) VFF D) FFF E) FFV 60. Los electrones mostrados son acelerados desde el reposo por un campo eléctrico, al impactar con un material duro (blanco) experimentan una grande aceleración, generándose rayos X. Si la longitud de onda de los rayos X es 0,0 nm, cuál es el voltaje (en kv) acelerador? Considere que toda la energía cinética del electrón se transforma en radiación (rayos X). h=6, J s. f(10 14 Hz) E 1,5 A) 6, B) 8,4 C) 1,5 D), E) 3, v=0 v=0 blanco 59. ndique las proposiciones verdaderas (V) o falsas (F) respecto a los rayos (X).. Son OEM y en el vacío presentan una rapidez de m/s. Rayos X A) 0 kv B) 4 kv C) 6 kv D) 7 kv E) 80 kv Claves 01 - B 09 - C 17 - A 5 - A 33 - E 41 - C 49 - E 57 - D 0 - B 10 - E 18 - B 6 - B 34 - D 4 - B 50 - E 58 - C C 04 - A 11 - E 1 - B 19 - D 0 - C 7 - E 8 - D 35 - E 36 - C 43 - B 44 - B 51 - E 5 - C 59 - B 60 - C 05 - B 13 - D 1 - D 9 - A 37 - B 45 - C 53 - B 06 - B 14 - B - B 30 - D 38 - B 46 - D 54 - A 07 - C 15 - C 3 - B 31 - B 39 - A 47 - C 55 - E 08 - C 16 - D 4 - D 3 - E 40 - C 48 - A 56 - E 14