Prueba 1: Cuestiones sobre campos gravitatorio, eléctrico y electromagnetismo 1. El módulo de la intensidad del campo gravitatorio en la superficie de un planeta de masa M y de radio R es g. Cuál será entonces el módulo de la intensidad del campo gravitatorio en la superficie de un planeta de masa 2M y radio 2R? A. g/4 B. g/2 C. g D. 2g 2. La intensidad del campo gravitatorio en un punto X de un campo gravitatorio se define como la fuerza A. por unidad de masa sobre una masa situada en X. B. sobre una masa situada en X. C. por unidad de masa sobre una masa puntual pequeña situada en X. D. sobre una masa puntual pequeña situada en X. 3. Una nave espacial se aleja de la Tierra en línea recta con sus motores apagados. En un momento dado, la rapidez de la nave espacial es de 5,4 km s 1. Transcurrido un tiempo de 600 s, la rapidez pasa a ser de 5,1 km s 1. La intensidad media del campo gravitatorio que actúa sobre la nave espacial durante este intervalo de tiempo será A. 5,0 10 4 N kg 1 B. 3,0 10 2 N kg 1 C. 5,0 10 1 N kg 1 D. 30 N kg 1 4. Una nave espacial se encuentra en órbita a una distancia r del centro de la Tierra. Se enciende el motor de la nave espacial y ésta se desplaza a una nueva órbita de radio 2r. Cuál de las siguientes respuestas describirá las variaciones en energía cinética y energía total de la nave espacial? HL 5. Un satélite en una órbita próxima a la Tierra se separa a una órbita más lejos de la superficie de la Tierra. Cuál de las siguientes afirmaciones sobre la velocidad del satélite y su energía potencial gravitatoria en la nueva órbita es la correcta? HL
6. Se acelera un protón desde el reposo a través de una diferencia de potencial de 1000 V. Cuál será la diferencia de potencial a través de la cual habría que acelerar una partícula alfa para que adquiriera la misma energía cinética que el protón acelerado? A. 4000 V B. 2000 V C. 500 V D. 250 V 7. Dos cargas puntuales aisladas, de 7 μc y + 2 μc, se encuentran separadas una distancia fija. En qué punto es posible que la intensidad de campo eléctrico sea nula? 8. Tres cargas puntuales positivas +Q están fijas en los vértices de un triángulo isósceles. P es el punto medio entre dos de las cargas. Cuál de las flechas identifica correctamente la dirección y sentido del campo eléctrico en el punto P? A. W B. X C. Y D. Z 9. Cuatro cargas puntuales de igual magnitud W, X, Y y Z están fijas en las cuatro esquinas de un cuadrado. W es una carga positiva y X es una carga negativa. La flecha muestra la dirección y sentido del campo eléctrico resultante en el centro del cuadrado. Cuáles son los signos correctos de las cargas Y y Z?
10. Qué diagrama representa el patrón de líneas de campo eléctrico de dos cargas puntuales positivas pequeñas que permanecen fijas en las posiciones mostradas? 11. Tanto en el campo gravitatorio como en el campo eléctrico, la fuerza F entre partículas se relaciona con la separación r entre ellas por medio de una ecuación de la forma Cuál de las siguientes opciones identifica las unidades de las cantidades a, b y c para un campo gravitatorio? 12. Un electrón de masa m e y carga e acelera entre dos placas separadas una distancia s y en el vacío. La diferencia de potencial entre las placas es V. Cuál es la aceleración del electrón?
13. Un electrón se mueve en una región de campo magnético uniforme. En el instante mostrado, el electrón se desplaza en paralelo a la dirección de campo. La fuerza magnética sobre el electrón es A. hacia arriba. B. hacia abajo. C. hacia la derecha. D. nula. 14. Un cable largo y recto transporta una corriente eléctrica, saliendo en perpendicular al papel. Cuál de las siguientes respuestas representa el patrón de campo magnético debido a la corriente? 15. Tres cables, P, Q y R, conducen corrientes iguales orientadas hacia dentro del plano del papel. Cuál de las flechas identifica correctamente la dirección y sentido de la fuerza magnética sobre el cable P? A. W B. X C. Y D. Z
16. El flujo magnético a través de una bobina con 1000 vueltas varía con el tiempo t tal como se muestra en la gráfica. (HL) Cuál es la magnitud de la f.e.m. producida en la bobina? A. 0,04 V B. 0,06 V C. 40 V D. 60 V 17. La siguiente gráfica muestra la variación con el tiempo t del flujo magnético φ a través de una bobina que está en rotación en un campo magnético uniforme. La magnitud de la f.e.m. inducida a través de los extremos de la bobina se hará máxima en el (los) instante(s) de tiempo A. t 1 y t 3. B. t 2 y t 4. C. Solo t 3. D. Solo t 4.