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¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 1 53° q m FÍSICA SEMANA 15: CAMPO ELÉCTRICO FORMAS DE ELECTRIZACIÓN 01. Con un paño de seda se frota la superficie de una barra de vidrio y, luego de cierto tiempo, se detecta que la superficie se electrizó con +16 μC. ¿Qué cantidad de electrones se transfiere del vidrio a la seda durante la frotación? A) 1010 B) 1012 C) 1014 D) 1016 E) 1018 02. Una barra de plástico eléctricamente neu- tra es frotada con un paño de tela. Si debido a este proceso la tela pierde 4×1014 electrones, calcule la cantidad de carga eléctrica, en µC, que adquiere la barra de plástico A) –64 B) +64 C) –32 D) +32 E) –56 03. Una pequeña esfera posee una carga de –2 μC. Luego de pasar por un proceso de electrizción su nueva carga se volvió +2 μC. ¿Ganó o perdió electrones? ¿cuántos electrones fueron transferidos? A) ganó, 25×1016 B) perdió, 25×1016 C) ganó, 2×1014 D) perdió, 25×1012 E) ganó, 25×1012 04. De las proposiciones siguientes, son correctas I. Si se frota un peine de plástico con lana entonces ambos cuerpos se electrizan con cargas eléctricas iguales. II. Para cargar una esfera metálica basta con ponerla en contacto con otra esfera metálica cargada. III. Si abrimos un caño, el agua desciende verticalmente pero si le acercamos una barra de vidrio electrizada positivamente, el agua se curva con tendencia a alejar de la barra. A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Todas E) Ninguna 05. Una pequeña esfera de teknopor eléctrica- mente neutra está en reposo unida a la cuerda vertical. Si la acercar el globo que fue frotado con tela se observa que la cuerda se desvía, tal como se muestra, indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. I. El globo se encuentra electrizado. II. La esfera de teknopor se electriza. III. La esfera experimenta mayor fuerza eléctrica que el globo. A) VVF B) VFV C) FVF D) VFF E) FFF CAMPO ELÉCTRICO 06. Sobre el campo eléctrico, determine la ver- dad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. Su existencia es independiente de la presencia de una carga de prueba. II. Las cargas de prueba no poseen campo eléctrico. III. Sirve de transmisor de las fuerzas eléctricas. A) VFF B) FFF C) VFV D) VVV E) VVF 07. Señale las proposiciones correctas acerca del vector intensidad del campo eléctrico: I. Es paralelo a la fuerza electrostática. II. Indica la fuerza electrostática transmitida por el campo sobre la unidad de carga. III. Se invierte su sentido si la carga de prueba positiva se cambia por otra negativa. A) Solo I B) solo II C) solo III D) I y II E) todas 08. Sabiendo que existe equilibrio, determinar la deformación, en cm, del resorte de material aislante cuya constante es K = 15 N/cm. m = 4 kg, q = +60 μC y E = 5×105 N/C A) 5 B) 4 C) 3 D) 2 E) 1 09. Hallar la magnitud del campo eléctrico uniforme, en N/C, donde se encuentra en equilibrio la esferita de peso 4×10−3 N y carga eléctrica q = +10 μC unida a un hilo de seda. A) 100 B) 200 C) 300 D) 400 E) 500 37° ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 2 10. En el grafico se ha representado un campo homogéneo, y la pequeña esfera electrizada se encuentra en reposo tal como se muestra. Determine la tensión, en N, en la cuerda aislante e ideal. (q = 5 μC) A) 0,6 B) 0,8 C) 1,0 D) 1,2 E) 0,5 11. A continuación se muestra una pequeña esfera electrizada con q = 1 mC en el interior de un campo eléctrico homogéneo E = 100 kN/C. ¿Cuál es la tensión, en N, de la cuerda? A) 100 B) 200 C) 400 D) 200 3 E) 100 3 12. Del gráfico mostrado, determine el módulo de la intensidad del campo eléctrico en P en kN/m. Considere Q = 8 uC y d = 2 m A) 4,5 B) 13,5 C) 18,0 D) 22,5 E) 27,0 13. Si Q1 = −7×10−8 C y Q2 = 8×10−8 C ¿Cuál es la intensidad el campo eléctrico, en el punto P? en N/C. A) 115 î B) −115 î C) 35 î D) −35 î E) 0 î 14. Determine la intensidad del campo eléctrico, en N/C, producido por las cargas mostradas en la figura sobre el punto P. A) 38î B) 20ĵ C) −38î D) 2î E) −2î 15. Dos cargas eléctricas puntuales q1 = 3 µC y q2 = –12 µC están separadas 60 cm entre sí. ¿A qué distancia (en cm) de la primera carga, la intensidad del campo eléctrico se hace nula? A) 20,0 B) 22,5 C) 30,0 D) 37,5 E) 60,0 16. Determine a qué distancia, en m, de la car-ga Q1 la intensidad del campo eléctrica es nula. A) 10 B) 12 C) 8 D) 5 E) 7 17. Dos cargas puntuales Q1 = −50 µC y Q2 = 100 µC están separadas una distancia de 10 cm. El campo eléctrico en el punto P es cero. ¿A qué distancia, en cm, de Q1 está P? A) 23,14 B) 24,14 C) 25,14 D) 26,14 E) 27,14 UNI_2009-II 18. Calcular el campo eléctrico resultante, en N/C, el punto “P”. A) 15 B) 14 C) 13 D) 12 E) 9 19. Determine q, en μC, si la intensidad del campo eléctrico en P es −180î kN/C. A) −5 B) +15 C) −20 D) +20 E) +5 20. La figura muestra tres cargas dispuestas en los vértices de un cuadrado de lado L. Determine la carga q3, en uC, de tal forma que el campo Q1 Q2 P 4 m 3 m • P 3 m 3 m 3 m −8 nC +7 nC • P 1 m 1 m 1 m −q +q 30° 120° E P x 10 cm Q1 Q2 Q1= 4×10−6 C Q2= 9×10−6 C 20 m Q1= 2×10−8 C Q2= −5×10−8 C P 5 m 3 m ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 3 eléctrico en el vértice P, sea horizontal. q2 = √2 uC. A) 0,50 B) 0,25 C) 0,00 D) –0,25 E) –0,50 21. Calcule el valor de la carga Q2, en μC, de tal forma que el vector campo eléctrico en A sea vertical (Q1 = 16 µC). A) 10 B) 12 C) 20 D) 30 E) 8 22. Determine las proposiciones correctas, res- pecto a las líneas de fuerza de un campo eléctrico: I. Salen de las cargas negativas e ingresan a las cargas positivas. II. El número de líneas que entra o sale de una carga es directamente proporcional al valor de la carga. III. La mayor cercanía entre líneas indica que es mayor la magnitud del vector intensidad del campo eléctrico. A) Todas B) solo I C) solo II D) I y II E) II y III 23. Determine las proposiciones correctas, res- pecto a las líneas de fuerza de un campo eléctrico: I. Las líneas de fuerza representan la trayectoria que seguiría una carga de prueba positiva abandonada en un punto del campo eléctrico. II. La tangente a una línea de fuerza, indica la dirección del vector intensidad de campo en ca da punto. III. Las líneas de fuerza pueden intersectarse entre sí A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) I y II E) II y III 24. Para el sistema de cargas puntuales se sabe que de la partícula con Q1 = +60 µC comienzan las líneas de fuerza que se indican y que so lamente llegan tres líneas a la partícula con Q2. Determine el campo eléctrico (en 105 N/C) so- bre en el punto “P”. A) 18 B) 30 C) 60 D) 90 E) 120 25. El gráfico muestra dos partículas electrizadas fijas. Si la cantidad de carga de la partícula electrizada positivamente es 6 μC, determine la intensidad del campo eléctrico (en kN/C) en el punto P. A) –1 000 î B) 10 î C) – î D) +1000 î E) –10 î ENERGÍA POTENCIAL ELECTROSTÁTICA 26. Determine la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. La fuerza electrostática entre dos partículas es una fuerza no conservativa. II. La energía potencial electrostática se alma- cena en el campo electrostático. III. Para una carga que posee movimiento cuasi estático, el trabajo de la fuerza electrostática es igual al trabajo del agente externo. A) VVV B) VVF C) FVF D) FVV E) VFF 27. Determine el trabajo realizado, en J, por un agente externo que lleva con movimiento cuasi estáticouna partícula de carga q = 8 μC desde el infinito hasta un punto ubicado a 4 m de una partícula con carga Q = −2 mC. A) +9 B) −9 C) +18 D) +36 E) −36 28. Se tiene una partícula de carga −3 mC ubica da en el origen del sistema de coordenadas. De termine el trabajo realizado, en J, por un agente externo que lleva una carga de prueba qo = 5 μC con movimiento cuasiestático, desde el infinito hasta el punto (3î − 4ĵ) m. +q1 q2 L P +q3 • 37° 53° • 2 m Q1 Q2 A ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 4 A) +27 B) −27 C) +5,4 D) −5,4 E) −19,3 29. Determine el trabajo realizado, en mJ, por el campo eléctrico para formar el sistema de car- gas mostrado en la figura, considerando que dichas cargas se han trasladado en forma cuasiestática. A) +211,5 B) −211,5 C) +76,5 D) +31,5 E) −31,5 30. Se desea colocar tres partículas electriza- das con q = 2 mC cada una en los vértices de un triángulo equilátero de lado 1 m. Determine el trabajo necesario (en 103 J) que debe realizar un agente externo durante todo el proceso. (Desprecie efectos gravitatorios y considere que las partículas están muy alejadas inicial- mente). A) 54 B) 81 C) 108 D) 216 E) 270 POTENCIAL ELECTROSTÁTICO 31. Sobre el potencial eléctrico, señale las proposiciones correctas: I. Es una cantidad física vectorial. II. Depende de la carga de prueba ubicada en el campo eléctrico. III. Es una característica del campo eléctrico. A) Todas B) solo I C) solo II D) solo III E) II y III 32. Sobre el potencial eléctrico, determine las proposiciones verdaderas (V) y falsas (F): I. Nos indica cuanta energía potencial por unidad de carga habrá en un punto donde se ha generado un campo electrostático. II. No depende de la carga de prueba ubicada en el campo eléctrico. III. Siempre es positivo. A) Todas B) solo I C) solo II D) solo III E) I y II 33. Dos cargas eléctricas puntuales son coloca- das en los vértices de un triángulo equilátero de 5 m de lado. Si q1 = 0,5 μC y q2 = –0,25 μC el potencial eléctrico, en V, en el vértice P, es: A) 50 B) 100 C) 450 D) 900 E) 1 250 PARCIAL_2009-II 34. Las coordenadas, en cm, de tres cargas puntuales de igual carga 2 μC colocadas sobre el plano XY son (0; 2), (√3; –1), (–√3; –1). Determine el potencial eléctrico, en kV, producido por estas tres cargas en el origen de coordenadas. A) 900 B) 1 800 C) 2 700 D) 3 600 E) 4 200 PARCIAL_2008-II 35. La carga puntual q, mostrada en la figura produce en el punto A un potencial de 30 kV. Si en el punto C el potencial es 10 kV, determine el potencial (en kV) en el punto B. A) 10 B) 13 C) 15 D) 20 E) 30 PARCIAL_2012-II 36. En el campo eléctrico de una carga puntual de 1 nC se toman dos puntos A y B, ubicados en dirección radial y alejándose de la carga respectivamente, separados por una distancia de 1 m. Si el potencial en A es 6 V, determine el potencial, en V, del punto B. A) 9,6 B) 7,2 C) 4,8 D) 3,6 E) 2,4 37. Dos cargas puntuales Q1 = −30 μC y Q2 = 90 μC están separadas una distancia de 20 cm. El potencial eléctrico en el punto P es cero. ¿A qué distancia, en cm, respecto de P se encontrará otro punto Q donde el potencial también será nulo? A) 52,5 B) 27,5 C) 15,0 D) 40,0 E) 25,0 38. Se tienen dos cargas de 5 μC y 10 μC ubi- cadas en los puntos (0; 0) cm y (0; 60) cm. Ha- llar la carga, en μC; que se ubica en el punto (0; • • • q A B x 2 m 2 m C x Q1 Q2 P 20 cm • −3 μC 4 μC 5 μC 2 m 2 m 2 m q1 q2 ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 5 30) cm para que el potencial eléctrico en el punto (40; 30) cm sea cero. A) − 6 B) −8 C) −10 D) −12 E) −4 DIFERENCIA DE POTENCIAL 39. Examine e indique que proposición es ver- dadera (V) o falsa (F): I. Las líneas equipotenciales están constituidas por puntos que tienen igual potencial eléctrico II. El potencial eléctrico disminuye en la dirección de una línea de fuerza del campo eléctrico III. Las líneas de fuerza siempre son perpendiculares a las superficies equipotenciales. A) VVF B) VFF C) VVV D) FVV E) FFV 40. La figura muestra algunas curvas equipotenciales. Si Wij representa el trabajo que rea-liza una fuerza F para trasladar una carga q = 2 𝜇C de manera cuasiestática desde el punto i hasta el punto j, donde i, j = 1; 2; 3; 4. Calcule en 𝜇J: W14 + W23 PARCIAL_2007-II A) 0,6 B) 0,9 C) 1,2 D) 1,5 E) 1,8 41. En la figura se muestra un campo eléctrico y algunas superficies equipotenciales. Determinar el trabajo realizado, en mJ, para mover de forma muy lenta una carga q=+5 mC desde el punto A hasta el punto B. A) 50 B) 100 C) 150 D) −50 E) −150 42. Los potenciales electrostáticos de cierta distribución eléctrica en los puntos A, B y C son VA = 1 V, VB = 5 V y VC = 9 V. Halle (en μJ) el trabajo para trasladar una carga de 3 μC en forma cuasiestática de A hacia C pasando por B. A) −24 B) −12 C) 12 D) 24 E) 36 43. Determine el trabajo (en mJ) que se realiza sobre la carga q = 4 µC al ser desplazada por una fuerza externa de A hacia B, siguiendo la trayec- toria que se muestra, considere Q = 30 mC. A) 360 B) −360 C) −180 D) 180 E) 90 44. Se tiene una partícula fija y cargada con Q = 20 mC. Una carga puntual q = 2 C se trasla- da desde A hasta B en forma cuasiestática. ¿Cuál fue el trabajo, en J, realizado por el campo eléctrico? A) +24 B) −24 C) +48 D) −48 E) −60 45. Calcular el trabajo (en J) que debe realizar un agente externo sobre una carga q = 5 μC para llevarla desde el punto A hasta el punto D. La carga creadora del campo es Q = 4 mC. A) −54 B) +54 C) +27 D) −27 E) −18 46. Se tiene una partícula electrizada y su potencial eléctrico en P. Determine el trabajo realizado por el campo eléctrico (en J) al trasladar una partícula electrizada con +20 mC del pun-to P al punto M en forma cuasiestática. A) –20 B) +20 C) +10 D) –10 E) +30 A B 6 m 2 m Q 1 2 3 4 0,1 V 0,2 V 0,4 V 0 V 10 V 20 V −10 V −20 V • • A B A qO 37° B 5 m Q C A 3 m D 2 m Q B ¡EUREKA!, preparando para la UNI …simplemente el mejor Magdalena; Los Olivos; Ingeniería; Surco; Carabayllo Página 6 47. Se muestra el traslado de q = 2 mC desde A hasta B de manera lenta. Determine el trabajo del agente externo (en J), despreciando efectos gravitatorios. A) –1,6 B) +1,8 C) +1,6 D) –1,8 E) +2,3 48. La figura muestra las líneas de fuerza y superficies equipotenciales de un campo eléctrico. Señale la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones: I. El potencial eléctrico de la superficie 2 (V2) es menor que el de la superficie 1 (V1). II. El trabajo de un agente externo para llevar una carga positiva (+qo) desde A hasta B es negativo. III. El trabajo para llevar una carga positiva (+qo) desde A hasta C es cero. A) VFV B) FVV C) VVV D) FFV E) FFF 49. Calcule el trabajo, en J, realizado por un a- gente externo para trasladar de forma cuasiestática una carga de 10 C desde el infinito al punto A. q1 = 500 C, q2 = 300 C, q3 = 400 C. A) 2,16 B) 21,60 C) 1,35 D) 13,50 E) 135 50. Determine el trabajo realizado, en J, por el campo eléctrico para trasladar en forma cuasi- estática una carga de prueba q = 5×10−4 C des de el infinito hasta el centro del rectángulo. A) +79,8 B) +80,5 C) −80,5 D) +720 E) −720,0 A C B V1 V2 • • • q1 60 m q2 q3 80 m O A Q1 = −20µC 6 cm 8 cm Q2 = −20µC Q4 = +16µC Q3 = +16µC
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