Parciales de Fisica Electro

PARCIALES DE FISICA 2 ELECTRO UIS – COLOMBIA UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER SANTANDER – MALAGA SEGUNDO PARCIAL DE FÍSICA II. MAYO 12/2013. T: 2H

Nombre:  __________________________  _______________________________________ ________________________Có ___________Código:_______ digo:_________________  __________  1. Escoja Escoja la opción correc correcta ta y justif justifiqu ique e su respues respuesta. ta. Respue Respuesta sta sin justific justificar ar no se tendrá tendrá en cuenta. Cada ítem vale 0.3  A. e li!era un electrón desde el reposo en una re"ión del espacio con un campo el#ctrico diferente de cero. $Cuál de los si"uientes si "uientes enunciados es verdadero% a& El electrón electrón empe'ará empe'ará a movers moverse e (acia una re"ión re"ión de potenci potencial al más alto. alto. !& El electrón electrón empe'ará empe'ará a movers moverse e (acia una re"ión re"ión de potenci potencial al más !ajo. !ajo. c& El electrón electrón empe'ara empe'ara a movers moverse e so!re una una línea de potenc potencial ial constante constante.. d& )o se puede puede lle"ar a una una conclusión* conclusión* a menos menos que se se cono'ca cono'ca la dirección dirección del campo. campo. +. e requiere requiere 1m, de tra!ajo tra!ajo para para mover del del infinito dos dos car"as car"as positivas positivas id#nticas id#nticas -q para que las separe una distancia distancia a/. $Cuánto tra!ajo se requiere requiere para mover desde el infinito infinito cuatro car"as id#nticas -/q/* de modo que est#n en lo s v#rtices de un tetraedro re"ular de lado a/% a& 3m, !& m, c& m, d& 1m,

C. 2na pequea pequea esfera esfera ori"inalmente ori"inalmente tiene tiene una car"a car"a -q. la !ajamos y la introducim introducimos os en una lata conductora. $Cuál de las si"uientes ma"nitudes permanece fija a medida que descendemos la esfera* pero antes de que toque la lata% 45uede (a!er más de una respuesta correcta& a& El pote potenc ncia iall de la lata lata.. !& El pote potenc ncia iall de la esfer esfera. a. c& 6a car" car"a a de la esfera. d& 6a car" car"a a neta neta en la la esfer esfera a y en la lata lata.. 7. 6os centros centros de dos esferas esferas conductor conductoras as de radio r están están separados separados por una distancia distancia d 8 9r. 9r. una car"a -q se encuentra en una esfera y una car"a :q en la otra. 6a capacitancia del sistema es C o. 2na car"a adicional se transfiere a(ora de modo que se duplica en cada esfera. $Cuál es la nueva capacitancia C; a(ora que las car"as (an cam!iado% a& C;<  C o. !& C;< 9 Co. c& C;< Co. d& C;< Co =9 e& )o e>iste suficiente información para contestar la pre"unta.

E. 2n capacito capacitorr de placas placas parale paralelas las se car"a car"a conectán conectándol dolo o a una !aterí !atería a ideal? ideal? despu#s despu#s se desconecta. @ri"inalmente la ener"ía almacenada en el capacitor es 2 o. i la distancia entre las placas se duplica* la nueva ener"ía almacenada en #l será a&  2o. !& 9 2o. c& 2o. d& 2o =9  =9. e& 2o =.

9.

6a fi"ura muestra los puntos A* +* C y 7* so!re el plano B. En la  N 

^ re"ión mostrada e>iste un campo el#ctrico dado por  E= 2 ( i+  j ) C  ⃗

^

3. 4Da 4Dale 1.9& 1.9&

e tienen dos capacitores de capacitancias C 1 y C2. El capacitor con capacitancia C 1  tiene la car"a F0 mientras que C 2 está descar"ado. descar"ado. e conect conectan an en parale paralelo. lo. a& 7eterm 7etermine ine la car"a car"a final en los dos capacitores? !& Manteniendo los capaci capacitor tores es en parale paralelo lo se insert inserte e entre entre las placas un diel#ctrico* de constante diel#ctrica N d y espesor d/. uponiendo que C 1 es de placas planas paralelas de área A < aG! y separación d/* determine las car"as en am!os condensadores en función de la distancia s que la placa diel#ctrica (a penetrado en el capacitor 

. 2na 2na espi espira ra circ circul ular ar de radi radio o R tien tiene e una una car" car"a a -F unif unifor orme meme ment nte e dist distri ri!u !uid ida. a. 7etermine la velocidad de un electrón que se suelta desde el reposo* so!re el eje principal de la espira y a una distancia 9R del centro de la misma. u"erencia 2se el principio de conservación de la ener"ía y asuma que la car"a de electrón es de 1.G10H1IC y su masa es I.1G10 H31J" 4Dale 1.9& . Ka"a una deducc deducción ión detallada detallada de la la ener"ía ener"ía de ensam!le ensam!le de una esfera esfera de radio radio R y car"a -F* uniformemente distri!uida. 4Dale 0.&

$N%&'R%)*) %N)$+R%* )' *N+*N)'R - /*0* '0$N)1 2*RC%* 2*RC%* )' 34%C* %%. 5ulio 6 )' 7!8".  +%'21 89 "%N. Nombre:  __________________________  _______________________________________ _________________________ _____________Codigo:_____ _Codigo:__________________ _______________  __   __  1. Responda cada una de las siguientes preguntas, justifque sus respuestas. Respuesta Respuesta sin justifcar no se tendrá en cuenta. (Cada ítem ale !."# L. e li!er li!era a un electr electrón ón desde desde el repo reposo so en una una re"i re"ión ón del espa espaci cio o con con un campo campo el#ctrico uniforme. $Cuál de los si"uientes enunciados es verdadero% e& El electrón electrón empe'ará empe'ará a moverse moverse (acia (acia una re"ión re"ión de potencial potencial más alto. alto. f& El electrón electrón empe'ará empe'ará a movers moverse e (acia una re"ión re"ión de potencial potencial más !ajo. "& El electrón electrón empe'ara empe'ara a moverse moverse so!re so!re una línea de potenci potencial al constante. constante. (& )o se puede lle"ar lle"ar a una conclusi conclusión* ón* a menos que se cono'c cono'ca a la direcc dirección ión del campo.

G. Los centros centros de dos esferas esferas conductora conductorass de radio r están separados separados por una distancia distancia d > 2r. una carga +q se encuentra en una esfera y una carga –q en la otra. La capacitancia del sistema es C o. Una carga adicional se transfiere ahora de modo que se duplica en cada esfera. ¿Cuál es la nuea capacitancia C! ahora que las cargas han cam"iado#

a& C;<  C o. !& C;< 9 Co. c& C;< Co. d& C;< Co =9 suficiente información para contestar la pre"unta.

e& )o e>iste

$. Un capa capaci cito torr de plac placas as para parale lela lass se carg cargaa cone conect ctán ándo dolo lo a una una "ate "ater% r%aa idea ideal& l& desp despu' u'ss se desconecta. (riginalmente la energ%a almacenada en el capacitor es U o. )i la distancia entre las  placas se duplica* la nuea nuea energ%a almacenada almacenada en 'l será

a&  2o.

!& 9 2o.

c& 2o.

d& 2o =9  =9.

e& 2o =.

,. -os capacitor capacitores es id'nticos id'nticos pueden pueden ser conectados conectados en serie serie o en paralel paralelo. o. )i lo que que usted usted quiere es la capacitancia equialente más pequea de la com"inaci/n* ¿los conectará en# a0 )erie "0 1aralelo c0 de cualquier forma porque am"as com"inaciones dan el mismo resultado. .

Consid Considere ere tres capaci capacitor tores es y una "ater% "ater%a. a. ¿en cuál de las siguie siguient ntes es com"ina com"inacio ciones nes de tres capacitore capacitoress se almacenará almacenará la energ%a energ%a má3ima má3ima posi"le* posi"le* cuando la com"inaci/ com"inaci/n n permanece permanece conectada a la "ater%a# a0 )erie "0 1aralelo c0 de cualquier forma porque am"as com"inaciones dan el mismo resultado. 2. Un aro aro de rad radiio  R y  R y con carga +Q uniformemente +Q uniformemente distri"uida reposa so"re el plano hori4ontal. )e coloca so"re el centro del aro una carga  –q*  –q* de masa m0 y se le aplica una elocidad inicial v0* dirigida hacia arri"a. ¿Cuál es la altura má3ima que alcan4a la carga negatia# Sugerencia: Use el principio de conservación de la energía para resolver. 56ale 56ale 7.80 9. Una esfera esfera pequea pequea de masa masa 7.:g se cuelga cuelga de una una cuerda cuerda entre dos dos placas placas erticales erticales  paralelas separadas una una distancia de :cm. Las placas placas son aislantes y tienen tienen densidades de carga superficiales de +; y –;. La carga so"re la esfera es q < =.?78 -6C. ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las placas para que la cuerda forme en equili"rio un ángulo de 98@ con la ertical# 56ale 56ale 7.80

4. 2ara el sistema de capacitores mostrado en la fgura encuentre: a# a capacitancia equialente del sistema, b# a di;erencia de potencial a tra