FISICA - 6

´ PRACTICA DIRIGIDA 01. Dos part´ıculas electrizadas separadas una distancia se repelen con una fuerza de 80 N. Si una de las part´ıculas duplica su cantidad de carga el´ectrica y la otra se triplica, y la distancia entre ellas se cuadriplica. ¿Cual ´ sera´ el valor de la nueva fuerza de repulsi´on? A) 30 N D) 15 N

B) 10 N

C) 60 N E) 3 N

02. Determine la distancia x, para que cualquier carga colocada en A se mantenga en equilibrio. Desprecie efectos gravitatorios. (q1 = 4q2 ) A) 4 cm B) 2 cm C) 5 cm D) 10 cm E) 16 cm 03. Se tiene 4 cargas el´ectricas fijas que forman un cuadrado. Si en el medio de las 4 cargas se coloca una carga de 2µC ¿cual ´ ser´ıa el m´odulo de la fuerza el´ectrica resultante que experimentar´ıa? A) 1 N

05. Determine a qu´e distancia del punto P la fuerza que le ejerce el piso al bloque de 0,8 kg es la mitad de la fuerza de gravedad del bloque. (g = 10 m/s2 ) A) 18 cm B) 10 cm C) 16 cm D) 12 cm E) 15 cm 06. Determine el valor de q, si el bloque adquiere su maxima ´ velocidad cuando d = 3 cm. (g = 10 m/s2 )

A) 3 µC D) 30 µC

B) 1 µC

C) 90 µC E) 10 µC

07. Determine el m´odulo del campo el´ectrico resultante en P . (q = 2 µC)

B) 10 N C) 0,1 N D) 2 N E) 5 N

A) 1,7 MN/C B) 0,9 MN/C C) 0,7 MN/C D) 0,2 MN/C E) 0,1 MN/C

04. En el extremo de una barra homog´enea aislante de 0,8 kg esta´ adherida una carga el´ectrica liviana de 5µC. Si la barra esta´ en equilibrio mecanico, ´ halle la distancia entre las dos cargas el´ectricas. (g = 10 m/s2 )

08. El m´odulo del campo el´ectrico en A es 400 N/C, halle el m´odulo del campo el´ectrico en B. (Q = 4 × 10−9 C)

A) 30 cm B) 1 cm

A) 80 N/C B) 144 N/C C) 100 N/C

C) 3 cm

D) 120 N/C E) 200 N/C

D) 10 cm E) 3 m

09. A qu´e distancia de q la intensidad de campo el´ectrico es nula.

14. Una esfera de 20 g y electrizada con −5 × 10−5 C es abandonada en una regi´on donde existe un campo el´ectrico uniforme de intensidad E = 2 kN/C. Halle el m´odulo de la aceleraci´on de dicha esfera. (g = 10 m/s2 )

A) 10 cm B) 5 cm C) 15 cm D) 20 cm E) 25 cm

A) 5 m/s2 10. Determine el m´odulo de la intensidad del campo el´ectrico en P , si L = 20 cm y q = 4 µC. A) 9 × 105

√

2 N/C

√ B) 3 × 105 5 N/C √ C) 5 N/C √ D) 105 5 N/C E) 9 × 105 N/C 11. Si el m´odulo de la intensidad del campo el´ectrico en P es 4,5 MN/C. Halle Q.

B) 10 m/s2 C) 15 m/s2 D) 20 m/s2 E) 8 m/s2 15. El bloque de madera de 0,5 kg contiene incrustada una part´ıcula electrizada con 50 µC, si se corta la cuerda, determine la deformaci´on del resorte de K = 50 N/m cuando la rapidez del bloque sea maxima. ´ Considere cuerda, resorte y superficie aislantes. (g = 10 m/s2 ) A) 4 cm

A) 1 mC B) 2 mC C) 4 mC D) 5 mC

B) 10 cm C) 12 cm D) 8 cm E) 20 cm

E) 3 mC

A) −15 µC

16. Una part´ıcula de 20 g de masa y electrizada con 4 µC, es dejada en libertad en A. Determine la intensidad del campo el´ectrico para que la part´ıcula se mueva decribiendo la trayectoria rectil´ınea AB. (g = 10 m/s2 )

B) 15 µC

A) 2 × 104 N/C

C) 10 µC

B) 4 × 104 N/C

D) −10 µC

C) 5 × 104 N/C

E) 20 µC

D) 6 × 104 N/C

12. Si la intensidad del campo el´ectrico en A es nula. Halle Q3 . (Q1 = 4 µC ; Q2 = 3 µC)

E) 105 N/C 13. Una esfera pequena ˜ de 700 g, electrizada con −1 mC y suspendida de un hilo aislante, permanece en reposo en una regi´on donde existe un campo el´ectrico uniforme, cuya intensidad es de 2, 4 × 104 N/C. Halle el m´odulo de la fuerza de tensi´on en el hilo. (g = 10 m/s2 )

17. Un p´endulo de 50 cm de longitud, 50 g y 500 µC de carga el´ectrica se abandona como se muestra. Si E = 600 N/C, halle la maxima ´ rapidez que adquiere la pequena ˜ esfera. (g = 10 m/s2 ) A) 4 m/s

A) 30 N B) 40 N C) 10 N D) 20 N E) 25 N

B) 6 m/s C) 8 m/s D) 1 m/s E) 10 m/s

18. Determine el potencial el´ectrico en el punto O.

determine el potencial el´ectrico en P . (Superficies lisas y aislantes)

A) 4Kq/a B) 2Kq/a

A) 3 × 105 v

C) Kq/a

B) 3 × 10−4 v

D) 3Kq/a

C) 6 × 105 v

E) 0

D) 15 × 104 v E) 6 × 104 v

19. El cuerpo electrizado con q1 genera en M un potencial el´ectrico de 9 v. Determine el potencial el´ectrico en M generado por los tres cuerpos electrizados. (q1 = q2 = q3 ) A) 4 v B) 9 v C) 18 v

23. Una part´ıcula electrizada con 2 µC colocada en A experimenta una fuerza el´ectrica de 10−5 N. Determine la diferencia de potencial el´ectrico entre A y B. A) 3 v B) 5 v C) −5 v D) −4 v E) 10 V

D) 27 v E) 15 v 20. Determinar el potencial el´ectrico en P , sabiendo que si la part´ıcula B reduce su carga el´ectrica a la mitad, el potencial el´ectrico en M es 10 v.

24. Una part´ıcula electrizada con q = 10 mC es trasladada desda A hasta B. Halle el trabajo realizado por el campo el´ectrico uniforme. (R = 20 cm) A) 0,5 J B) 1,2 J

A) 30 v B) 10 v

C) 1,5 J

C) 20 v D) 15 v E) 5 v

D) 1 J

√ 21. Una esfera de 100 3 g electrizada con +q se encuentra en reposo suspendida de un hilo tal como se muestra. Si la esfera electrizada con Q se encuentra fija, determine el potencial el´ectrico en A debido solo a la esfera suspendida. (g = 10 m/s2 ; Q = −5 µC)

25. El campo el´ectrico uniforme tiene una intensidad de 5 kN/C. Halle el potencial el´etrcico en B, si en A es de 500 v. A) 50 v

A) 104 v

E) 2 J

B) 100 v C) 200 v D) 300 v E) 500 v

B) 3 × 105 v C) 4 × 104 v D) 2 × 105 v E) 105 v 22. En la grafica, ´ el bloque esta´ en reposo y el resorte esta´ deformado 50 cm; si en el bloque de madera se encuentra incrustada una esfera electrizada,

26. En un campo el´ectrico uniforme de 5000 v/m tenemos tres puntos A, B y C, que son los v´ertices de un triangulo ´ rectangulo ´ recto en A. Si el cateto AB es paralelo a las l´ıneas del campo el´ectrico (VA > VB ) y tiene una longitud de 10 cm. Calcule la diferencia de potencial ntre C y B (VC − VB ) A) 400 v D) 300 v

B) 100 v

C) 200 v E) 500 v

A) 1,5 × 10−4 Ωm

27. El potencial el´ectrico a una cierta distancia de una part´ıcula electrizada es 600 v y la intensidad de campo el´ectrico es de 200 N/C. ¿Cuanta ´ carga el´ectrica tiene la part´ıcula electrizada?

B) 2,5 × 10−4 Ωm

A) 0,2 µC D) 8 µC

D) 3,5 × 10−4 Ωm

B) 2 µC

C) 40 µC E) 90 µC

C) 0,5 × 10−4 Ωm

E) 1,0 × 10−4 Ωm 28. Halle el trabajo necesario realizado por un agente externo para trasladar una part´ıcula electrizada con q = 2 µC desde el infinito hasta el centro de un hexagno ´ regular de lado L = 0, 3 m (en cada v´ertice del hexagono ´ existe una part´ıcula electrizada con Q = 2 × 10−3 C). Desprecie efectos gravitatorios. A) 240 J D) 68 J

B) 120 J

C) 24 J E) 720 J

29. En el grafico ´ mostrado se tiene 3 superficies equipotenciales P , R y S. Sabiendo que VP = 90 v y VS = 10 v. Halle el potencial el´ectrico en R. A) 10 v B) 20 v

33. La intensidad de corriente el´ectrica “I” a trav´es de un conductor depende del tiempo “t” segun ´ I = 3t + 2, donde I esta´ en Amperios y t en segundos. Determine la cantidad de carga que pasa por la secci´on del conductor desde t = 3 s hasta t = 5 s. A) 15 C D) 30 C

B) 28 C

C) 27 C E) 18 C

34. Una esfera metalica ´ de 0,2 m de radio y electrizada con +Q se conecta a tierra por medio de un hilo conductor. Considerando que la intensidad de corriente el´ectrica en el hilo var´ıa segun ´ el grafico ´ mostrado. Halle la cantidad de carga (en µC) y el potencial el´ectrico inicial (en kv) de la esfera.

C) 30 v D) 40 v E) 50 v

30. Los extremos de un alambre de cobre son conectados a los bordes de una pila y en e´ l se presenta una corriente el´ectrica de 2,5 A. Calcule el numero ´ de electrones que pasan por la secci´on transversal del alambre, sabiendo que estuvo conectado durante 4 minutos. A) 375 × 1019 D) 372 × 1016

B) 375 × 1018

C) 3 × 1020 E) 1019

31. Un alambre de cobre de 400 m esta´ sometido por sus extremos a una diferencia de potencial de 20 v. Determine la diferencia de potencial que existira´ entre dos puntos separados 5 cm. A) 2,5 mv D) 0,5 mv

B) −0,5 mv

C) −3,5 mv E) 1 mv

32. Se tiene un conductor de 2,5 m cuya resistencia es de 4Ω. Determine la resistividad el´ectrica del conductor.

A) 30; 1000 D) 60; 2000

B) 40; 8000

C) 50; 1500 E) 50; 2250

35. Con un alambre de nicrom (ρ = 10−6 Ωm) esmaltado, se forra un trozo de madera de forma cil´ındrica y de 0,1 m de radio. Si la secci´on transversal del alambre tiene un area ´ de 0,03 mm2 , determine la resistencia el´ectrica del sistema formado cuando se ha dado n vueltas. (Use π = 3) A) 10n D) 20n

B) 30n

C) 40n E) 50n

36. Un alambre homog´eneo de resistencia R = 10Ω es estirado uniformemente hasta triplicar su longitud, ¿cual ´ sera´ su nueva resistencia el´ectrica? Suponga que su densidad y resistividad no var´ıan. A) 30Ω D) 60Ω

B) 90Ω

C) 120Ω E) 150Ω