Física
6 Preguntas Propuestas
1
Física Electrostática II
1.
P
Se muestra dos partículas electrizadas positivamente que están fijas. Si el módulo de la intensidad del campo eléctrico en B es 10 N/C, calcule el módulo de la intensidad del campo eléctrico en A, en N/C.
(1)
37º
(2)
A
A) +250 mC D) – 250 mC
3 d 4.
B 9Q
2.
A) 4
17
D) 8
17
2 d
2 d
B)
21
C) 8
10Q
E) 50
En los vértices de un triángulo equilátero de 2 m de lado se colocan y fijan tres esferas electrizadas, tal como se muestra. Determine el módulo de la intensidad del campo eléctrico en el punto P, en kN/C.
P
–Q
+2Q
–Q
–Q
5. 24 µC
C) +100 mC E) +150 mC
A partir del gráfico mostrado, indique la dirección de la intensidad del campo eléctrico resultante en el punto P. A) ↑ B) ← C) → D) E)
41
B) – 125 mC
El gráfico muestra dos partículas electrizadas fijas. Si la cantidad de carga de la partícula electrizada positivamente es 6 mC, determine la intensidad del campo eléctrico en el punto P. Y
4 µC
P
–2 µC P
(30; 0)
A) 90 D) 120 3.
B) 72
X
(cm)
C) 100 E) 80
El gráfico muestra dos partículas electrizadas. Si la intensidad de campo eléctrico en el punto P es horizontal, determine la cantidad de carga de la partícula (1). (Q2=54 mC).
60 cm
A) 106 N/C (– ) B) 104 N/C (+ ) C) 103 N/C (– ) D) 106 N/C (+ ) E) 104 N/C (– ) 2
Física 6.
El gráfico muestra una partícula electrizada en reposo, unida a una cuerda aislante. Si la lectura del dinamómetro es 15 N, determine q. E =5 =5 K g
60º
=5 k E =5
N C
q
N C
M ; q
A) – 6 mC D) 8 mC
30º
9.
A) – 3 mC B) +3 mC C) +6 mC D) – 5 mC E) – 7 mC 7.
E
37º
A) 3 kN/C D) 5 kN/C 10.
q =400 K =400 53º
N C
B) 4 kN/C
C) 8 kN/C E) 7 kN/C
Dos bloques de madera se encuentra unidos mediante un resorte y en estado de reposo. Si se establece un campo eléctrico homogé
neo E = 8000
0,4 µ= 0,5
Q
0,75 µ= 0,5
E
8.
C) 6 mC E) – 4 mC
El gráfico muestra un bloque de madera de 20 g y una partícula electrizada con Q=30 mC. Si el sistema permanece en reposo determine el módulo de la intensidad de campo eléctrico, de tal forma que no exista tendencia a deslizar. deslizar. ( g=10 m/s2)
El bloque de 2 kg tiene incrustada una partícula electrizada con – 10 mC. Si el resorte está deformado 20 cm y el bloque se encuentra a punto de resbalar a la derecha, calcule el módulo de la intensidad del campo eléctrico homogéneo, en kN/C.
A) 11 D) 9
B) 4 mC
N C
(+ ), determine el módulo de
la aceleración del bloque (2) cuando el bloque (1) esté a punto de deslizar. ( q=2 mC; g=10 m/s2)
B) 8
C) 5 E) 7
Una pequeña esfera electrizada esta adherida a una barra homogénea y aislante. Si la barra de 4 kg permanece en reposo, determine q. ( g=10 m/s2) 3
(1)
0,5 µ= 0,3 A) 1 m/s2 D) 2 m/s2
2 kg
K
B) 5 m/s2
(2)
2 kg
q
C) 4 m/s2 E) 3 m/s2
liso
Física Electrostática Electrostática III
11.
14.
El gráfico nos muestra las líneas de fuerza que representan a una campo eléctrico. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda. Desprecie efectos gravitatorios
Un conductor electrizado con +6 mC está doblado en forma de semi circunferencia de radio 20 cm. Determine el potencial eléctrico en el centro O.
A O
B
r
C
I. La intensidad de campo eléctrico en A es mayor que en B. II. El potencial el eléctrico en B es mayor que en A. III. Si una partícula electrizada positiva es soltada en A, luego de cierto tiempo pasará necesariamente por B. A) VVV D) VFV 12.
15.
B) 150 kV
B) 2 kV
+5 µC 16º
C) FFF E) FFV
96 cm
D) 3
Kq
Kq
B)
Kq
C) 3 3
A) 60 kV D) 180 kV
E)
3
Kq
148º
P
Q
C) 4 kV E) 8 kV
En los vértices de un triángulo equilátero de lado se tienen 3 partículas electrizadas con la misma cantidad de carga + q. Determine el potencial eléctrico en aquella posición donde la intensidad de campo eléctrico es nula. A) 9
C) 180 kV E) 360 kV
Si se sabe que la intensidad de campo eléctrico en P es horizontal, determine el potencial eléctrico en dicho punto.
A una distancia d de de una partícula electrizada positivamente y fija la intensidad de campo eléctrico es 40 kN/C. ¿Cuál será el potencial eléctrico a una distancia 2 d ? ( d =20 =20 cm) A) 1 kV D) 5 kV
13.
B) FVV
A) 120 kV D) 270 kV
16.
B) 90 kV
C) 120 kV E) 360 kV
En los vértices de un triángulo equilátero de lado se ubican 3 partículas electrizadas con + q, – 2 q y +3 q. Determine la energía potencial eléctrica del sistema. A)
+6 kq 2
B)
+3 kq 2
C)
−2 kq 2
Kq
D)
−8 kq 2
E)
4
− 5 kq 2
Física 17.
El sistema que se muestra esta formado por 4 partículas electrizadas ubicadas en los vértices de un cuadrado de lado . Si consideramos que las partículas se encontraban inicialmente inicia lmente muy distanciadas entre sí, determine cuánto trabajo se tuvo que desarrollar para formar este sistema. +q
19.
El bloque A es lanzado con 10 m/s mientras que B se encuentra inicialmente en reposo. De termine la separación entre los bloques en el instante en que presentan la misma velocidad. Ambos bloques llevan incrustados partículas electrizadas de masa despreciable. Desprecie todo rozamiento.
q = +10−4 C; M A = 2
+q
M B
3
= 1 kg
10 m/s
q
q A – q – q
A) B) C) D)
– q – q
50 cm
+ kq 2
A) 10 cm D) 37,5 cm
kq 2
+
(
2
)
−1
20.
− kq 2
B B
2
+3 kq 2
B) 15 cm
C) 20 cm E) 40 cm
Una partícula electrizada con cantidad de carga – q orbita describiendo una circunferencia alrededor de otra partícula electrizada con +Q, que se encuentra fija. Determine la energía de este sistema. Desprecie efectos gravitatorios.
E) 0 18.
+Q
Una partícula electrizada con +3 mC es soltada en A. ¿Qué energía cinética presentará cuando se encuentre a 30 cm de la partícula fija? Desprecie efectos gravitatorios. (Q=+2 mC). Q
A
r
A) + KQq / r B) – KQq / r
10 cm
C) − A) 540 J B) 420 J C) 360 J D) 240 J E) 180 J
KQq
D) + E)
5
– q
2 r KQq
2 r
3 KQq 2 r
Física trizada q es trasladada desde un lugar muy lejano hasta el punto P. ¿Cuánto es la cantidad de trabajo desarrollado por el campo eléctrico sobre q? ( q=– 2 mC)
Electrostática IV 21.
Una partícula electrizada q es traslada lentamente desde A hasta B. Determine la cantidad de trabajo desarrollado por el agente externo. Desprecie efectos gravitatorios. ( q=7×10 – 7 C; Q=3 mC). Q
B
0,7 m
(1)
A) +360 J B) – 90 J C) +180 J D) +90 J E) – 180 J
37º
0,3 m
37º
A
(2) 24.
A) +36 J D) – 36 J 22.
B) – 18 J
C) +24 J E) +48 J
El gráfico muestra una esfera pequeña, electrizada con cantidad de carga Q y una partícula que describe la trayectoria mostrada. Determine la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones. ( q=– 5 mC).
La gráfica adjunta muestra el comportamiento del potencial eléctrico (V ) versus la posición ( x ) de una esfera fija cuya cantidad de carga eléctrica es Q. Si una partícula electrizada con cantidad de carga q es trasladada desde la posición (0; 0) m hasta (5; 0) m, determine la cantidad de trabajo desarrollado por el campo eléctrico. ( q=20 mC).
V
A) – 1 J D) – 3 J 23.
A
r
q B C
Q 3 r
(kV)
6 kV
120 –4
P
0,8 m
2
B) +1 J
X
(cm)
C) +2 J E) – 2 J
El gráfico muestra dos esferas electrizadas (1) y (2) cuyas cantidades de carga son +2 mC y +3 mC, respectivamente. Una partícula elec-
I. Si la partícula es traslada de A hasta B, la cantidad de trabajo del campo eléctrico es cero. II. Si la partícula es trasladada lentamente de A hasta C , la cantidad de trabajo del agente externo es +0,06 J. III. Si la partícula es trasladada de A hasta C a lo largo de una trayectoria diferente de la que se muestra en el gráfico, la cantidad de trabajo del agente externo es +0,06 J. A) FVV D) FFF
B) VFF
6
C) VFV E) VVV
Física 25.
Una partícula electrizada q es lanzada desde la posición mostrada con 0, 3 10 m/s. Si la partícupartícula desliza sobre una superficie horizontal y aislante, determine el máximo alejamiento de la partícula q, respecto de la esfera electrizada Q. (Q=+8×10 – 5 C; C; q=– 2 mC; M =800 =800 g; g=10 m/s2)
27.
Una partícula electrizada es traslada en una región donde se ha establecido un campo eléctrico homogéneo. Determine la cantidad de trabajo realizado por el campo eléctrico al trasladar la partícula de A hasta B. ( q=– 5 mC). 100 V
900 V
E
Q B
0,8 m
q
v0
A liso
A) 2 m D) 0,9 m 26.
B) 1,5 m
C) 1,2 m E) 1 m
En una determinada región del espacio se establece un campo eléctrico homogéneo, tal como se muestra en el gráfico. Determine la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones. ( BC =1 =1 m) E =25 =25 kV
C
A) +10 J
3
2
B) – 5 J
C) – 10 J
D) +5 J 28.
E) +8 J
Un bloque de madera, de 210 g de masa, tiene incrustado una partícula de masa despreciable. El sistema inicialmente permanece en reposo y el dinamómetro registra una lectura de 24 N. Si el hilo se rompe, ¿cuál es la rapidez del bloque cuando el resorte no presenta de-
P
formación longitudinal? ( q=3 mC; K =12 =12 N/m) M
E =6 =6 kV/m
37º A
B
q K
I. La diferencia de potencial entre los puntos B y C es es 24 kV. II. Los puntos P y C tienen tienen el mismo potencial eléctrico. III. Si el potencial eléctrico en el punto B es 20 kV, entonces, el potencial eléctrico en el punto M es es 5 kV.
A) 3 m/s B) 6 m/s C) 10 m/s
A) FFV D) VFV
B) VVF
C) FVV E) VVV 7
D) 2 m/s E) 1 m/s
liso
Física 29.
Una partícula electrizada es lanzada en una re-
A) VVF
gión donde se ha establecido un campo eléctrico homogéneo. Si la rapidez de lanzamiento es 20 m/s, determine la altura máxima que logra ascender la partícula. ( q=4 mC; M =500 =500 g;
B) VVV C) FVF D) FFV E) VFV
2
g=10 m/s ). Electrodinámica I
g
31.
A través de la sección transversal de un alambre conductor pasan 5×10 17 electrones en 4 s.
v0
Determine la intensidad de la corriente en el alambre.
53º =5 k E =5
V
A) 2 mA
m
B) 4 mA C) 12 mA
A) 2,56 m B) 3,84 m
D) 16 mA E) 20 mA
C) 1,28 m D) 2,18 m E) 5,12 m
32.
La corriente a través de un conductor varía con el tiempo de acuerdo a la siguiente gráfica.
30.
Una partícula electrizada de 400 g de masa, es soltada en la posición mostrada. Determine la veracidad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones. ( q=+1 mC; g=10 m/s2). E =3 =3 k
Determine qué cantidad de carga pasa entre (1; 4) s. I
(mA)
8
V m
g t
2
0
20 m
A) 6 mC I. La esfera tarda 2 s en llegar al piso.
B) 12 mC
II. La L a esfera recorre 25 m cuando llega al piso. III. Cuando la esfera llega al piso su rapidez es 20 m/s.
C) 16 mC D) 22 mC E) 26 mC
8
(s)
Física 33.
Un alambre conductor presenta una resistivi-
36.
dad eléctrica ρ, longitud y área de sección transversal A, siendo su resistencia eléctrica R. Otro alambre, también conductor, presenta una resistividad eléctrica 4ρ, longitud 3 y área
Una fuente de 12 V presenta una resistencia eléctrica interna r . Cuando esta fuente es conectada a un resistor de 5 Ω, la corriente que entrega es la mitad de la corriente cuando se conecta a un resistor de 2 Ω. Determine r .
de sección transversal 2 A. Determine su resistencia eléctrica.
A) 0,5 Ω B) 1 Ω
34.
A) R
C) 1,5 Ω
B) 2 R C) 3 R D) 6 R E) 12 R
D) 2 Ω E) 4 Ω 37.
En un experimento con un resistor variable conectado a una fuente se obtuvo la siguiente
Un alambre conductor sólido y de forma cilíndrica presenta resistencia R. Si se le funde y con el 90% del material se fabrica otro alambre pero 40% menos largo, ¿qué ocurre con la resistencia eléctrica?
gráfica. Determine el voltaje de la fuente.
ξ
A) disminuye en 40% B) aumenta en 40% C) aumenta en 60% D) disminuye en 60% E) disminuye en 20% 20%
I
RV
( I – 2) RV (kΩ)
I
0
A) 24 V 35.
(mA)
I
La gráfica voltaje versus corriente (V - I ) corresponde a un experimento acerca de la Ley de ohm. Determine la resistencia eléctrica.
4
12
B) 20 V
D) 15 V 38.
C) 18 V E) 12 V
En el gráfico se muestra parte de un circuito más complejo. Determine R.
I (mA) (mA)
50 V 50 V
+3 I +3
6 A 5Ω
8 A
I
(V) V (V) 0
A) 1 k Ω D) 4 kΩ
V
R
+6 V +6
B) 2 kΩ
70 V 70 V
C) 2,5 kΩ E) 5 kΩ
9
A) 25 Ω D) 10 Ω
B) 20 Ω
C) 15 Ω E) 5 Ω
Física 39.
En el circuito eléctrico mostrado, determine i.
A) 4
B) 5
C) 8
D) 10
3Ω
18 V
6Ω
42.
E) 12
Si entre a y b, la resistencia equivalente es de 3 Ω, determine R.
i
a
9Ω 18Ω
A) 3 A B) 6 A C) 9 A D) 12 A E) 15 A
R b
9Ω
A) 12 Ω B) 9 Ω
40.
C) 6 Ω
En el circuito mostrado las resistencias están expresadas en kΩ. Determine i.
D) 3 Ω E) 2 Ω 43.
5 60 V 4
En el circuito eléctrico mostrado se pide determinar la resistencia equivalente entre a y b. ( R=10 kΩ)
3 i
a
R
R
R
A) 12 mA B) 15 mA C) 20 mA D) 35 mA E) 27 mA
R
R
R
R
R
b
Electrodinámica II
41.
Si n resistores idénticos de 10 kΩ cada uno están conectados en serie. Luego, se cambia la conexión de todos ellos a paralelo de manera que la resistencia equivalente varia en 48 k Ω. Determine n.
A) 25 k Ω B) 40 kΩ C) 50 kΩ D) 20 kΩ E) 15 kΩ
10
Física 44.
En el siguiente sistema de resistores, determine
polaridad invertida, la corriente en el circuito
la resistencia equivalente entre a y b.
disminuye en 50%, determine el mayor voltaje de una de las pilas.
R
A) 3 V
R
a
B) 4 V
C) 6 V
D) 8 V
E) 9 V
R 47.
Se muestra parte de un circuito más complejo, determine I .
R b
I i
A) 4 R
B) 5 R /2
C) 2 R
D) R /4 45.
4 R
2 R
E) 4 R /3
6 R
En el siguiente sistema de resistores, determi R
ne la resistencia equivalente entre x – y.
[ i+4]
6Ω
A) 8 A
B) 12 A
C) 15 A
D) 18 A 12 Ω
E) 24 A
3Ω
x 48. 2Ω
4Ω
En el circuito eléctrico mostrado qué ocurre con la corriente I al al cerrar el interruptor S. R I
y
R
A) 4,2 Ω
R
S
B) 4,8 Ω C) 5,33 Ω ξ
D) 5,67 Ω E) 6 Ω A) Aumenta en 100% 46.
Dos pilas ideales son conectadas en serie y el
B) Aumenta en 50%
sistema luego a un resistor de 4 k Ω de mane-
C) Permanece igual
ra que la intensidad de la corriente es 3 mA.
D) Disminuye en 25%
Si a una de las pilas se le conecta luego con
E) Disminuye en 50% 50%
11
Física 49.
En el circuito eléctrico mostrado, determine la corriente i. R
36 V 36 V
RV
i
12 V
8Ω
8 Ω
2 R 3Ω I
2Ω
(mA)
I
( I –2) –2)
A) 6 A
B) 5 A
D) 2 A 50.
C) 3 A E) 1 A
RV (kΩ)
En el circuito mostrado RV es una resistencia variable. La gráfica muestra el comportamiento de la corriente que entrega la fuente al hacer
A) 2 k Ω
variar RV . Determine R.
D) 6 kΩ
B) 3 kΩ
C) 4 kΩ E) 12 kΩ
CLAVES
12
