15_examen_fisica_6to_febrero_2022

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EXAMEN FÍSICA 6to AÑO 
FEBRERO 2022 
CIENCIAS BIOLÓGICAS y CIENCIAS AGRARIAS 
 
1 2 3 4 5 6 T 
 
 
 
 
Nombre: …………………………………………………. 
 
1. La figura muestra dos placas planas uniformemente cargadas 
con igual densidad superficial de carga eléctrica, pero de signos 
contrarios, siendo l1I = l2l = 26.55 x10-10 C/m2; una carga eléctrica 
puntual y un punto A. 
 
a) Representa y calcula el módulo y la dirección (ángulo ) del 
campo eléctrico total en el punto A. 
 
b) Calcula el potencial eléctrico total en el punto A. 
 
a) 0.5 puntos b) 0.5 puntos 
 
 
2. Un electrón de 11.7 eV incide sobre un átomo de hidrógeno en estado fundamental excitándolo. 
 
a) Calcula la energía y la cantidad de movimiento del electrón dispersado (luego de la interacción). 
Expresa el resultado en unidades del S.I. (Sistema MKS: metro, kilogramo, segundo) 
 
b) Luego de ser excitado, el átomo de hidrógeno retorna al estado fundamental. Calcula la cantidad 
de movimiento del fotón emitido por el átomo. Expresa el resultado en unidades del S.I. (Sistema 
MKS: metro, kilogramo, segundo) 
 
a) 0.5 puntos b) 0.5 puntos 
 
 
3. La figura muestra una zona cuadrada donde existe un campo magnético 
uniforme B = 8.0 x10-6 T, un conductor recto que transporta una corriente 
eléctrica de intensidad i = 3.0 A hacia abajo y un electrón moviéndose con 
una velocidad v = 4.0x106 m/s que se encuentra a 4.0 cm del conductor. 
 
Calcula y representa la fuerza neta que recibe el electrón. 
 
 
 
 
EXAMEN FÍSICA 6to AÑO 
FEBRERO 2022 
CIENCIAS BIOLÓGICAS y CIENCIAS AGRARIAS 
 
Nombre: …………………………………………………. 
 
4. La figura muestra un imán alejándose de una bobina de 500 espiras circulares, cada una de ellas 
de área 0.010 m2. Sabiendo que el campo magnético varía desde 0.040 T a 0.010 T en 2.0 
segundos. 
 
a) Determina el sentido de la corriente inducida al atravesar la resistencia conectada a la bobina, 
según es muestra en la ilustración. Indica paso a paso cómo se determina en este caso el 
sentido de la corriente inducida. 
 
b) Calcula la intensidad de la corriente inducida sabiendo que la resistencia es de 56 . 
(Considera que el ángulo entre el campo magnético y la superficie es cero). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
a) 0.4 puntos b) 0.6 puntos 
 
 
5. Cuando sobre una celda fotoeléctrica incide una radiación monocromática se observa que el 
potencial de frenado es de 1.9 v. Para extraer los electrones de la placa metálica es necesario 
iluminarla con una longitud de onda de 400 nm o inferior. 
 
a) Determina la longitud de onda de radiación incidente. 
 
b) Calcula la velocidad de los electrones emitidos. 
 
a) 0.5 puntos b) 0.5 puntos 
 
 
6. La figura muestra dos placas planas uniformemente cargadas 
con densidades superficiales de carga del mismo valor, pero 
signos contrarios. A una de ellas se le practica un orificio por donde 
entra un protón con velocidad de 7.0 x104 m/s. 
 
Calcula la velocidad con que impacta el protón en la otra placa. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
EXAMEN FÍSICA 6to AÑO 
FEBRERO 2022 
CIENCIAS BIOLÓGICAS y CIENCIAS AGRARIAS 
 
Para Libres 
 
Nombre: …………………………………………………. 
 
 
7. Considera la distribución de cargas eléctricas puntuales que 
muestra la ilustración. Calcula el trabajo neto que recibe un 
electrón que se desplaza desde el punto A al punto B, siendo 
los valores de las cargas eléctricas q1 = 5.0nC y q2= 3.0 nC 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. La figura muestra las líneas de un campo eléctrico uniforme de módulo 100 N/C 
 
a) Calcula el trabajo eléctrico que realiza el campo eléctrico sobre un electrón que se 
mueve desde A hasta B. 
 
b) Calcula la diferencia de potencial eléctrico VA - VB 
 
a) 0.5 puntos b) 0.5 puntos 
 
 
9. La figura muestra un imán de masa 240 g que se encuentra sobre una balanza digital. Se coloca 
entre los polos del imán una barra conductora de resistencia 2.0 y de 30 cm de longitud, sostenida 
mediante un soporte aislante y conectada a un generador de 12.0 v. El campo creado por el imán 
es de 400 mT. 
Determina la lectura de la balanza, expresando el resultado en g. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TABLA DE CONSTANTES FÍSICAS 
 
Velocidad del sonido 
 
340 m/s 
 
Velocidad de la luz en el vacío 
 
3 x 10 8 m/s 
 
Constante de la ley de Coulomb 
 
9 x 109 N.m2/C2 
 
Constante del campo magnético 
 
2 x 10-7 T.m/A 
 
Constante dieléctrica del vacío 
 
8.85 x 10 -12 C2/N.m2 
 
Permeabilidad magnética del vacío 
 
4x 10 -7 T.m/A 
 
Masa del electrón 
 
9.1 x 10-31 Kg 
 
Masa del protón = masa del neutrón 
 
1.6 x 10-27 Kg 
 
Carga eléctrica elemental 
 
1.6 x 10-19 C 
 
Constante de Planck 
 
6.6 x 10-34 J.s = 4.1 x 10-15 eV.s 
 
Constante de Planck x velocidad de la luz 
 
h.c = 12400 ev.Å 
 
Energía de ionización átomo de hidrogeno 
 
- 13.6 eV 
 
Radio de Borh 
 
0.53 A 
 
Longitud de onda de Compton 
 
0.024 A 
 
Conversión de unidades de energía 
 
1 eV = 1.6 x 10-19 J 
 
Rango de  del espectro visible 
 
4000 Å (Violeta) a 7000 Å (Rojo) 
 
 
 
 
 
EXAMEN FÍSICA 6to AÑO 
FEBRERO 2022 
FISICO - MATEMÁTICA 
 
1 2 3 4 5 6 T 
 
 
 
 
Nombre: …………………………………………………. 
 
 
1. La figura muestra dos placas planas uniformemente 
cargadas con igual densidad superficial de carga eléctrica, 
pero de signos contrarios, siendo l1I = l2l = 8.85x10-10 C/m2; 
dos cargas eléctricas puntuales q1 y q2 y un punto A. 
 
a) Representa y calcula el módulo y la dirección (ángulo ) de 
la fuerza neta que actúa sobre la carga eléctrica q1. 
 
b) Calcula el potencial eléctrico total en el punto A. 
 
a) 0.5 puntos b) 0.5 puntos 
 
 
2. Un electrón de 11.7 eV incide sobre un átomo de hidrógeno en estado fundamental excitándolo. 
 
a) Calcula la energía y la cantidad de movimiento del electrón dispersado (luego de la interacción). Expresa 
el resultado en unidades del S.I. (Sistema MKS: metro, kilogramo, segundo) 
 
b) Luego de ser excitado, el átomo de hidrógeno retorna al estado fundamental. Calcula la cantidad de 
movimiento del fotón emitido por el átomo. Expresa el resultado en unidades del S.I. (Sistema MKS: metro, 
kilogramo, segundo) 
 
3. La figura muestra una zona cuadrada donde existe un campo magnético uniforme 
B = 8.0 x10-6 T, un conductor recto que transporta una corriente eléctrica de intensidad 
i = 3.0 A hacia abajo y un electrón moviéndose con una velocidad v = 4.0x106 m/s que 
se encuentra a 4.0 cm del conductor. 
 
a) Calcula y representa la fuerza neta que recibe el electrón. 
 
b) ¿El movimiento del electrón es un MCU? Justifica tu respuesta. 
 
a) 0.7 puntos b) 0.3 puntos 
 
EXAMEN FÍSICA 6to AÑO 
FEBRERO 2022 
FISICO - MATEMÁTICA 
 
Nombre: …………………………………………………. 
 
4. Una varilla conductora de 20 cm de largo y 8.0  de 
resistencia, desliza sobre unas guías conductoras de resistencia 
despreciable. El sistema se encuentra inmerso en un campo 
magnético uniforme, saliente, cuyo módulo es de 0.20 T como se 
muestra en la figura. Por efecto de una fuerza externa la varilla 
se mueve hacia la derecha con velocidad constante de 3.5 m/s. 
 
a) Calcula y representa la fuerza externa que se debe aplicar a la 
varilla para que se deslice con velocidad constante. Justifica tu 
respuesta. 
 
b) Calcula la energía eléctrica producida cuando la varilla se 
desplaza 50 cm. 
 
a) 0.7 puntos b) 0.3 puntos 
 
 
5. Homero es un observador en Tierra y Ulises viaja en una nave que se aleja de la Tierra a una velocidad 
contante de 0.60c. 
 
Odiseo viaja en otra nave que se acerca hacia la Tierra con una velocidad de módulo 0.50c medida por 
Homero. Odiseo sostiene una vara. Ulises indica que la vara mide 3.0 m y que forma un ángulo de 60º respecto 
a la horizontal. 
 
a) Calcula la longitud de la vara medida por Odiseo. 
 
b) Calcula la longitud de la vara medida por Homero. 
 
(en la respuesta, dejar bien claro cuál es la medida de Odiseo y cuál la de Homero) 
 
a) 0.5 puntos b) 0.5 puntos 
 
 
6. En un experimento de Compton se hace incidir un haz de radiación de longitud de onda 0.0080 Å sobre 
un bloquede grafito. Se coloca un sensor de radiación a 60º respecto a la dirección del rayo incidente. 
 
Calcula la cantidad de movimiento de los electrones dispersados en esta interacción (Expresar el resultado 
en MeV/c). En esta situación es necesario considerar los efectos relativistas. La energía en reposo de un 
electrón es 0.511 MeV. 
 
TABLA DE CONSTANTES FÍSICAS 
 
Velocidad del sonido 
 
340 m/s 
 
Velocidad de la luz en el vacío 
 
3 x 10 8 m/s 
 
Constante de la ley de Coulomb 
 
9 x 109 N.m2/C2 
 
Constante del campo magnético 
 
2 x 10-7 T.m/A 
 
Constante dieléctrica del vacío 
 
8.85 x 10 -12 C2/N.m2 
 
Permeabilidad magnética del vacío 
 
4x 10 -7 T.m/A 
 
Masa del electrón 
 
9.1 x 10-31 Kg 
 
Masa del protón = masa del neutrón 
 
1.6 x 10-27 Kg 
 
Carga eléctrica elemental 
 
1.6 x 10-19 C 
 
Constante de Planck 
 
6.6 x 10-34 J.s = 4.1 x 10-15 eV.s 
 
Constante de Planck x velocidad de la luz 
 
h.c = 12400 ev.Å 
 
Energía de ionización átomo de hidrogeno 
 
- 13.6 eV 
 
Radio de Borh 
 
0.53 A 
 
Longitud de onda de Compton 
 
0.024 A 
 
Conversión de unidades de energía 
 
1 eV = 1.6 x 10-19 J 
 
Rango de  del espectro visible 
 
4000 Å (Violeta) a 7000 Å (Rojo)