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1 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo FÍSICA ELEMENTAL CICLO 2022 - II “ELECTROSTÁTICA” Semana N° 11 Docente: Equipo Docente 1) Se tienen dos cargas “+q” y “+4q” separadas una distancia “d”; en la recta que las une se ubica una tercera carga, de tal manera que en dicha condición el sistema esté en equilibrio. Hallar el signo, calcular la magnitud y la posición de esta tercera carga respecto a “+q”. q 4q a) (-), d/2, 3q/4 b) (-), d/3, 4q/9 c) (+), 3d/4, 3q/2 d) (-), 2d/5, 3q/5 e) (-), d/3, 2q/3 2) Una esfera conductora muy pequeña suspendida de un hilo aislante es usada para medir la intensidad de un campo eléctrico, cuando se le coloca en un campo cuya intensidad es Eo = 120 N/C, se observa que el hilo forma un ángulo de 45° con la vertical. Calcular la intensidad del campo E si el sistema (hilo + esfera) se desvía un ángulo de 53° respecto a la vertical. a) 120N/C b) 150N/C c)180N/C d) 160N/C e) 145N/C 3) Una carga de q = 2X10-5 C se mueve siguiendo la trayectoria ABCD frente a una carga Q en reposo de 8X10-4 C. Calcular el trabajo necesario para llevar la carga “q” por esta trayectoria. a) 16J b) 20J c) 24J d) 25J e) 32J 4) El potencial eléctrico en una esfera conductora es …………....................... proporcional a su radio, así como ....................... proporcional a la carga distribuida en él. a) Directamente – Inversamente b) Inversamente – Directamente c) Inversamente – Inversamente d) Directamente – Directamente e) N.A. 5) Que ángulo forma la cuerda que sostiene una carga de 8 C y masa de 3 kg, con la vertical. Si actúa sumergido en un campo eléctrico uniforme de 5 N/C. (g = 10 m/s²) a) 45° b) 60° c) 30° d) 53° e) 37° M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar Docente: Equipo Docente 2022 – II FÍSICA 2 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo 6) El gráfico muestra superficies con potenciales S1; S2 y S3 de 10 kV, 6 kV y 2 kV respectivamente, si mediante un agente externo se traslada lentamente a una pequeña esfera electrizada con +4 µC desde A hasta B. ¿Qué cantidad de trabajo desarrollo dicho agente ¿ ( Desprecie efectos gravitatorios.) a) +16 mJ b) +32 mJ c) +36 mJ d) +40 mJ e) +64 mJ 7) Calcular el potencial eléctrico en el punto medio de la hipotenusa del triángulo rectángulo de la figura. a) 72·104 V b) 52·104 V c) 62·104 V d) 42·104 V e) 32·104 V 8) Calcular la lectura del dinamómetro. La pequeña esfera está electrizada con 1 mC y su masa es de 2 g. Considerar que el resorte de k = 40 N/m está comprimido en 0,2 cm. El resorte y el hilo del dinamómetro son aislantes. E = 50 N/C. (g = 10 m/s²) a) 2·10–2 N b) 3·10–2 N c) 4·10–2 N d) 5·10–2 N e) 6·10–2 N 9) El potencial eléctrico en un punto que se encuentra a 25 cm de una partícula cargada es de 27·10–3 V. ¿Cuál es el potencial a una distancia de 50 cm de dicha partícula cargada? a) 54,0·10–3 V b) 13,5·10–3 V c) 6,75·10–3 V d) 67,5·10–3 V e) 1,08·10–3 V 10) Tres partículas cargadas q1 = -5C, q2= +4C y q3 = -5C, están en una línea, como se ve en la figura. La magnitud de la fuerza columbiana neta sobre la partícula de carga q3 debida a las otras dos cargas, es: (K = 9x109 Nm2/C2) 0,2m q2 q3 a. 1,4N b. 2,3N c. 3,6N d. 5,1N e. 4,2N 11) Tres cargas puntuales están en el eje vertical. Una de -9C está en y = 7cm y la otra de -4C en y = -3cm. Si la fuerza neta sobre la tercera carga es cero, entonces la posición y el valor de esta carga son: a) 4,8cm ; 18C b) 2,4cm ; 12C c) 1,0cm; cualquiera d) -1,2cm ; 0,5C e) -2,4cm ; 0,5C q1 0,3m M. Loyola Resaltar M. Loyola Lápiz M. Loyola Lápiz M. Loyola Resaltar M. Loyola Resaltar Docente: Equipo Docente 2022 – II FÍSICA 3 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo q 12) Un bloque pende de una polea de 4N de peso y sin fricción, encontrándose en equilibrio gracias al peso de la esfera 1 y a la interacción electrostática entre las esferas cargadas 1 y 2, si q1 = -10C y q2 = +6C, entonces el peso del bloque P, en N, es: (K = 9x109Nm2/C2) a. 10 b. 12 c. 14 d. 16 e. 22 13) Si una carga de 8C y otra de - 10C se encuentran separadas por una distancia de 3m, el campo eléctrico creado por ambas cargas en un punto ubicado a 4m de la carga positiva y 5m de la negativa es: a) 5,0x103N/C b) 4,5x103N/C c) 3,0x103N/C d) 2,7 x103N/C e) 1,5x103N/C 14) Una esfera de corcho pequeña de 2g está suspendida de una cuerda de 20cm en un campo eléctrico uniforme E, como se ve en la figura. Si la esfera esta en equilibrio cuando la cuerda a) 12C b) 13C c) 14C d) 15C e) 16C 15) Una partícula de masa m = 0,06Kg y carga q = 3C se encuentra inicialmente en reposo en A, donde la intensidad de campo es E = 6x105N/C y g = 10 m/s2. Si el cuerpo es dejado en libertad, la velocidad aproximadamente con que llegará al piso, es: a. 17 m/s b. 20m/s c. 25m/s d. 30m/s e. 35m/s 16) Dos pequeñas esferas de 30 g tienen cargas iguales “q”. Están colgadas de un punto común. El ángulo entre los hilos de suspensión es de 50 cm de longitud es de 74º. Hallar “q”. A) 3 forma un ángulo de 37º con la vertical, entonces la carga neta de la esfera, es: B) 4 C) 5 D) 6 74º 50 cm 50 cm E) 7 q Docente: Equipo Docente 2022 – II FÍSICA 4 Centro Preuniversitario de la UNS Ingreso Directo 17) En el punto “A” de un campo eléctrico homogéneo ( E 40 kN/C ) se coloca una partícula electrizada con 20) Hallar el trabajo que desarrolla el campo cuando se transporta una carga q0=80µC desde A hasta B siguiendo la Q 0, 3 C tal como se muestra. De trayectoria mostrada sabiendo que: acuerdo al sistema de coordenadas mostrado determinar el módulo del vector intensidad del campo eléctrico resultante en el punto A(0,3; 0). Q=6µC y R=2m A) 1,08J B) 1,08J R Q C) 1,44 J A) Y B) D) 1,44J E) N.A 3R A B C) D) 50 KN/C E) A X 21)Una partícula electrizada con q=160C es abandonada en el punto A en el interior de un campo eléctrico E homogéneo. Si el punto A y B están contenidos en dos superficies 18) Dos cargas de 400C y 100C, están separadas en 60 cm en el aire. Determine el trabajo del agente exterior equipotenciales. Con que rapidez pasa la partícula de masa m=2×1010Kg por el punto B. De su respuesta en (km/s). para traer desde muy lejos una carga A) 8 VA=4KV VB=0 E puntual de 3 C hasta el punto medio B) 80 del segmento que une a las dos primeras cargas. a. 2,0 J b. 37 J c. 27 J d. 4,7 J e. N.A 19) Si la carga puntual de 2 g de masa se encuentra en equilibrio y ubicada dentro del campo eléctrico homogéneo, determinar la carga eléctrica q. ( g 10 m/s 2 , E 4 103 N/C ). C) 800 A B D) 8000 E) N.A 22) Un bloque aislante contiene incrustado una pequeña esfera cuya carga es de q=+20C. Si cuando es soltado el bloque en el punto A demora 2s para pasar por el punto B. Hallar la A) - 1 C B) - 2 C C) - 3 C intensidad del campo homogéneo (en g KN/C) si la masa del sistema bloque y q esfera es 50g. (g=10m/s 2). D) - 4 C A) 20 E K = 0,75 E) - 5 C E B) 200 q C) 25 A B D) 3000 E) 35 1m
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