Ejercicios Propuestos Campo Electrostc3a1tico1
Click here to load reader
-
Upload
ing-deivy-moyeda -
Category
Documents
-
view
26 -
download
0
description
Transcript of Ejercicios Propuestos Campo Electrostc3a1tico1
-
Unidad Educativa Venezuela Fsica 5to Ao
Prof. Ronny Altuve
EJERCICIOS PROPUESTOS UNIDAD II. CAMPO ELECTROSTTICO
1) El ncleo del tomo de helio tiene una carga de +2e, siendo . Cul es, en
mdulo, la intensidad del campo elctrico a una distancia de ? Cul es el mdulo
de la fuerza con que este campo elctrico acta sobre un electrn colocado a la misma
distancia?
Resp. CN /102,7 8 ; N111052,11
2) La carga de un electrn es, en mdulo, y su masa . Cul debe
ser, en mdulo, la intensidad del campo elctrico que acta sobre el electrn para que la
fuerza originada por dicho campo sea del mismo mdulo que el peso del electrn?
Resp. CN /1057,5 11
3) Calcular la magnitud del campo elctrico a que est sometida una carga elctrica de + 8C,
si sobre ella acta una fuerza de .
Resp. 25 N/C
4) Se tienen dos cargas elctricas de 4 microcoulomb, ubicadas sobre el eje X, una en el
origen y la otra en X = 8 m. Calcular el campo elctrico: a) sobre el eje X en X = 10 m; b) en
X = 2 m.
Resp. a) CN /1036,9 3 ; b) CN /108 3
5) Una carga de + 30C y otra de - 30C se encuentran respectivamente en los extremos de
un segmento de 20 cm de longitud. Si las cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo, la
intensidad del campo elctrico resultante en el punto medio del segmento? Si en dicho
punto se coloca un electrn, Cul es, en mdulo, la fuerza elctrica sobre el electrn?
Resp. CN /104,5 7 ; N121064,8
6) Calcular la magnitud del campo elctrico creado por dos cargas y , en
un punto situado entre ambas cargas, sobre el segmento que las une, a 20 cm de la
primero y a 60 cm de la segunda.
Resp. CN /10025,1 6
7) Dos cargas elctricas estn situadas sobre una misma recta horizontal, separadas entre si
1m. La carga est del lado izquierdo y est del lado derecho.
Calcular la magnitud del campo elctrico resultante en un punto P ubicado a 20 cm a la
izquierda de Q.
Resp. CN /101,1 16
8) Se tiene un tringulo issceles cuyos lados iguales miden 20 cm y el lado desigual mide
10cm. En uno de los extremos de la base se ubica una carga de -0,16C y en el vrtice
superior una carga de 0,5C. Calcular la magnitud del campo elctrico en el otro vrtice de
la base.
Resp. CN /1059,1 5
9) Se tiene un rombo de 6 cm de lado, dispuesto de tal manera que la diagonal mayor de
10,39 cm este ubicada horizontalmente y la diagonal menor verticalmente. En el vrtice
superior se ubica una carga y en el vrtice izquierdo y derecho de la diagonal
Ce19
106,1
m9
102
Ce19
106,1 Kgm31
101,9
N4
102
CQ 41
CQ 52
CQ4
1105 CQ
4
2104
CQ 2001
-
Unidad Educativa Venezuela Fsica 5to Ao
Prof. Ronny Altuve
+ + 30
90
60
20 cm
A
C
B
Figura 1
mayor se ubican respectivamente cargas . Calcular la magnitud del
campo elctrico resultante en: a) en el vrtice inferior de la diagonal menor; b) en el punto
donde se cortan las diagonales.
Resp. a) CN /108 5 ; b) CN /102 6
10) Cuatro cargas puntuales estn ubicadas en los vrtices de un rectngulo el cual esta
dispuesto de tal manera que la longitud mayor sea horizontal. En los vrtices superior e
inferior izquierdo se ubica una carga +q y en los otros vrtices una carga +2q. Si q
equivale a 6C y el rectngulo tiene 80 cm de largo y 20 cm de ancho, calcular el campo
elctrico resultante en el centro del l.
Resp. CN /1017,6 5
11) En la figura 1, las cargas en A y en B son,
respectivamente y . Si las
cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo, la
intensidad del campo elctrico resultante en el
vrtice C?
Resp. CN /1076,2 6
12) En los vrtices A, B y C de un tringulo equiltero de lado 40 cm se encuentran cargas de
10nC, 120nC y 40nC respectivamente. Si las cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo,
la intensidad del campo elctrico resultante en el punto medio del lado AB?
Resp. CN /10493,2 4
13) En los vrtices A, B y C del triangulo rectngulo
de la figura 2 se encuentran respectivamente
cargas , y . Si las
cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo, la
intensidad del campo elctrico resultante en el
punto medio D de la hipotenusa AB?
Resp. CN /1042,7 7
14) Cul es la intensidad del campo elctrico resultante en el centro del
cuadrado de la figura 3 sabiendo que y que el cuadrado es
de lado a = 20 cm?
Resp. CN /1027,1 6
CQQ 12032
CqA
0,2 CqB
0,3
CqA
20 CqB
30 CqC
40
+
+
+
90
45 45
10 cm 10 cm
D Figura 2
A
C
B
Cq 1
+
+
-
-
a
Figura 3
-
Unidad Educativa Venezuela Fsica 5to Ao
Prof. Ronny Altuve
CARGAS PUNTUALES EN UN CAMPO ELCTRICO UNIFORME
15) Una partcula de masa 0,02 g con carga de 4C se deja en libertad en un campo elctrico
uniforme cuya intensidad es de mdulo 6 N/C. Determinar: a) La aceleracin de la
partcula; b) la distancia recorrida por la partcula en 2s.
Resp. 2/2,1 sm ; m12104,2
16) Una partcula de masa M = 0,01 g que se de deja en libertad dentro de un campo elctrico
uniforme cuya intensidad es de mdulo 100 N/C vara su rapidez desde 10 m/s hasta
60m/s en un tiempo de 1s. Cul es la carga q de la partcula? Qu distancia X
recorre en dicho tiempo?
Resp. C0,5 ; m5105,3
17) Se tienen dos placas con cargas de la misma magnitud y signo contrario separadas la
distancia de 10 cm. Si la intensidad del campo elctrico entre las placas es de mdulo
4N/C, Qu aceleracin adquiere un electrn que se desprende de la placa negativa? Qu
tiempo tarda el electrn en llegar a la placa positiva? Cul es su rapidez cuando llega a
esta placa?
Resp. 212 /107,0 sm ; s7103,5 ; sm /107,3 5
18) Un electrn se lanza con rapidez inicial perpendicularmente al campo elctrico
originado por dos placas metlicas con cargas iguales y de signo contrario. Si la intensidad
del campo es, en mdulo, y las placas tienen una longitud X = 10 cm, Cul es
a) la aceleracin del electrn, b) el tiempo que tarda en recorrer la longitud X, c) la rapidez
en el instante de abandonar las placas?
Resp. 214 /1075,1 sm ; s8105 ; sm /109,8 6
19) Se lanza un electrn con rapidez inicial desde el origen de un sistema de ejes
rectangulares en el sentido positivo del Eje X. Si la intensidad del campo elctrico es, en
mdulo, , en la direccin del Eje X y en sentido positivo. Cul es: a) la
aceleracin del electrn; b) la distancia vertical y cuando la distancia horizontal recorrida
por el electrn es ; c) la rapidez del electrn en el punto (x ; y)?
Resp. 213 /107 sm ; m21079,4 ; sm /1059,2 6
FLUJO DE CAMPO ELECTRICO.
20) Una superficie plana cuadrada de lado a = 0,2 m se encuentra en un campo elctrico
uniforme de mdulo . Cul es el flujo de campo elctrico a travs de la
superficie: a) si sta es perpendicular al campo, b) si el vector campo forma con la
superficie un ngulo de 30 grados; c) si la superficie es paralela al campo?
Resp. C
mN2
960 ; C
mN2
480 ; C
mN2
0
21) Una superficie cbica de arista 0,2 m, colocada dentro de un campo elctrico uniforme de
direccin vertical y sentido hacia abajo, cuya intensidad es de mdulo . Si
sm6102
CNE
310
smV
o
410
CNE
2104
mX4
1107,3
CN4104,2
CNE
5105,1
-
Unidad Educativa Venezuela Fsica 5to Ao
Prof. Ronny Altuve
una de las caras del cubo es perpendicular al campo, Cul es el flujo de campo elctrico a
travs de: a) la cara superior; b) la cara inferior; c) las caras laterales; d) toda la superficie?
Resp. a) C
mN2
3100,6 ; El signo negativo indica que el flujo es entrante
b) C
mN2
3100,6 ; El signo positivo indica que el flujo es saliente
c) 0; d) 0