TALLER DE FUERZA ELÉCTRICA

TALLER DE FUERZA ELÉCTRICA 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, Q1 = -1.0 µc y Q2 = +3.0 µc, están colocadas como se muestra. En la Figura 21.2.a, el número de electrones en exceso en la carga Q1 corresponde a: A) 6.3 1012 B) 2.0 1012 C) 2.0 1011 D) 2.0 1013 E) 6.3 1013 2) Figura 21.2d 2) 2.5 m 1.6 m Dos cargas puntuales, Q1 = -1.0 µc y Q2 = +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) 0.0072 N B) 0.010 N C) 0.0088 N D) 0.012 N E) 0.0056 N 3) Figura 21.2e 3) 2.2 m 1.4 m Dos cargas puntuales, Q1 = -3.0 µc y Q2 = +4.0 µc, están colocadas como se muestra. En la Figura 21.2e, un protón se libera en el punto medio entre Q1 y Q2. La componente y de la aceleración del protón corresponde a: A) -3.5 1012 m/s 2 B) -7.0 1011 m/s 2 C) -4.9 1012 m/s 2 D) 4.9 1012 m/s 2 E) 7.0 1011 m/s 2 Situación 21.1 Dos esferas conductoras pequeñas están separadas por 0.60m. Las esferas portan diferentes cantidades de carga y cada esfera experimenta una fuerza de atracción eléctrica de 10.8N. La carga total de las dos esferas es de -24 µc. 4) En la situación 21.1, la carga positiva sobre una de las esferas, en µc, corresponde a: 4) A) 36 B) 12 C) 24 D) 18 E) 30

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= +0.005 N y Fy = -0.003 N. 5) En la Figura 21.3, la carga q 1, en nc, corresponde a: 5) A) +400 B) +600 C) -200 D) +200 E) -400 6) 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) la esfera #1 porta carga positiva y la #2 porta carga negativa. B) las esferas #1 y #2 permanecen son carga. C) la esfera #1 porta carga negativa y la #2 porta carga positiva. D) las esferas #1 y #2 portan cargas negativas. E) las esferas #1 y #2 portan cargas positivas. 6) Figura 21.6 7) En la Figura 21.6, una pequeña esfera de 80 g aislada cuelga del punto P de un hilo de seda que tiene 50 cm de largo. La esfera lleva una carga eléctrica desconocida Q. Una carga puntual positiva q = +2.0 µc se coloca exactamente debajo de P, y la esfera es repelida a una posición nueva, 30 cm a la derecha de q, tal como se muestra. La carga Q, en µc, corresponde a: A) +2.5 B) +3.0 C) +2.0 D) +1.5 E) +3.5 8) A 1.0-C point charge is 15 m from a second point charge, and the electric force on one of them due to the other is 1.0 N. What is the magnitude of the second charge? (k = 1/4 0 = 8.99 109 N m2/c2) A) 25 nc B) 10 nc C) 25 C D) 0.025 C E) 1.0 C 9) A piece of plastic has a net charge of +2.00 µc. How many more protons than electrons does this piece of plastic have? (e = 1.60 10-19 C) A) 1.25 1019 B) 2.50 1013 C) 1.25 1013 D) 2.50 1019 7) 8) 9)

Figura 21.4 10) En la Figura 21.4, una carga es colocada sobre una pieza de cobre. Cómo se distribuirá la carga sobre el objeto? A) Uniformemente sobre la superficie. B) Con mayor densidad cerca del punto C sobre la superficie. C) Con gran densidad cerca del punto E sobre la superficie plana. D) Con una gran densidad cerca del punto D en el interior. E) Uniformemente a través del volúmen. 11) X and Y are two uncharged metal spheres on insulating stands, and are in contact with each other. A positively charged rod R is brought close to X as shown in Figure (a). 10) 11) Sphere Y is now moved away from X, as in Figure (b). What are the final charge states of X and Y? A) X is negative and Y is positive. B) Both X and Y are neutral. C) Both X and Y are negative. D) X is positive and Y is neutral. E) X is neutral and Y is positive. 12) When two point charges are 2.0 cm apart, each one experiences a 1.0-N electric force due to the other charge. If they are moved to a new separation of 8.0 cm, the electric force on each of them is closest to A) 4.0 N. B) 16 N. C) 0.25 N. D) 1.0 N. E) 0.063 N. 12)

13) Two identical small conducting spheres are separated by 0.60 m. The spheres carry different amounts of charge and each sphere experiences an attractive electric force of 10.8N. The total charge on the two spheres is -24 µc. The two spheres are now connected by a slender conducting wire, which is then removed. The electric force on each sphere is closest to A) 5.4 N, repulsive. B) 5.4 N, attractive. C) 3.6 N, attractive. D) 3.6 N, repulsive. E) zero. 14) In the figure Q = 5.8 nc and all other quantities are accurate to 2 significant figures. What is the magnitude of the force on the charge Q? (k = 1/4 0 = 8.99 109 N m2/c2) 13) 14) A) 1.0 10-3 N B) 1.8 10-3 N C) 1.2 10-3 N D) 9.0 10-4 N 15) In the figure, a small spherical insulator of mass 6.00 10-2 kg and charge +0.400 µc is hung by a thin wire of negligible mass. A charge of -0.220 µc is held 0.290 m away from the sphere and directly to the right of it, so the wire makes an angle with the vertical, as shown. What is the angle? (k = 1/4 0 = 8.99 109 N m2/c2) 15) A) 1.50 B) 1.30 C) 1.70 D) 1.10 E) 0.917 16) A point charge Q is located a short distance from a point charge 3Q, and no other charges are present. If the electrical force on Q is F, what is the electrical force on 3Q? A) 3F B) 3F C) F/3 D) F E) F/ 3 16) 17) If two objects are electrically attracted to each other, 17) A) one object must be negatively charged and the other object must be positively charged. B) the objects could be electrically neutral. C) both objects must be positively charged. D) both objects must be negatively charged. E) None of the above statements are absolutely true.

18) 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.) 18) A) It will move with decreasing speed. B) It will move with increasing speed. C) It will move with decreasing acceleration. D) It will move with constant acceleration. E) It will move with increasing acceleration. 19) Three equal charges +Q are at three of the corners of a square of side d. A fourth charge +Q of equal magnitude is at the center of the square as shown in the figure Which one of the arrows shown represents the net force acting on the charge at the center of the square? 19) A) A B) B C) C D) D 20) Four point charges of varying magnitude and sign are arranged on the corners of the square of side d as shown in the figure. Which one of the arrows shown represents the net force acting on the point charge with a charge +Q? 20) A) A B) B C) C D) D