Practica Electrostatica CINV 2021

 

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA CURSO BÁSICO FÍSICA BÁSICA II (FIS-102) CURSO INTENSIVO VERANO 2021 Docente Auxiliar

: In Ing. Win Winner Ti Ticona Pa Pared redes : Univ. Daniel Adrian Quisbert Quisbert

ELECTROSTÁTICA 1. Se lanza lanza un protón protón en una direcc dirección ión perpen perpendic dicula ularr a la línea línea que une a dos protones fjos situados a una máxima distancia 2h. ¿En qué punto de la trayectoria la uerza que actúa sobre el protón en movimiento es máxima? 2h Resp: A)  x =

√ 3

B)  x =

  3

√ 5 h

C)  x =h  h D)  x =

√ 2

2. De acuerdo acuerdo al al esquema esquema de la la fgura, fgura, determin determine e la magnitud magnitud de la uerza resultante sobre la carga “q o” y luego determine el ángulo que orma la uerza resultante con el eje de las abscisas. q∗ qo Resp: A)  F  R =√ 2 K  2   , α = 25.21 °

r q∗q o =−54.73 ° B)  F  R =√ 3 K  2   , α =− r q∗q o =−12.87 ° C)  F  R = K  2   , α =− r q∗q o D)  F  R =3 K  2   , α =58.79 ° r

3. En los vér vérces ces de un cuad cuadrad rado o de lado 10 cm sse e colocan colocan cargas

de:

−9

13.3 x 10

−9 ; C ; −6.6 x 10 C 

 

−9

−9  según la fgura. Determinar la uerza resultante sobre la carga C y −6.6 x 10 C  según −9 de −6.6 x 10 C  situada  situada en el vérce B. Resp: A) 2.27 x 10−4 N  B) 4.58 x 10−4 N  C) 1.23 x 10−4 N  D) 9.47 x 10−4 N 

13.3 x 10

4. En el trián triángulo gulo mostra mostrado do en la la fgura, fgura, determ determinar inar el valor de la intensidad del campo eléctrico en el punto medio M de la hipotenusa. Q = 2 pC . Resp: A) 287 N / C  B) 325 N / C  C) 180 N / C  D) 100 N / C 

5. Dos Dos carga cargass el eléc éctr tric icas as punt puntua uales les 1 = 310−6   y 2 = −1210−6 , separados por una distancia de 60 cm. Calcular la distancia de la primera carga cuando la intensidad del campo eléctrico es igual a cero. Resp: A) 10 cm B) 20 cm C) 30cm D) 50 cm

6. Dos Dos carga rgas puntu untua ales les ig igua uale less a q =2 x 10−10 C , se ubican en el eje Y en los puntos  y =± 8 cm . Hallar el potencial eléctrico en el punto x = 6 cm sobre el eje X. Resp: A) 12 V B) 24 V C) 36 V D) 42 V

7. Segú Según n la si sigu guien iente te fg fgur ura, a, dete determ rmin inar ar el va valo lorr del del po pote tenc ncia iall eléctrico total en el centro del cuadrado. −6

−6

Q 1=3 x 10 C ,,Q Q 2= 4 x 10 C , Q 3= 4 x 10−6 C y Q 4 =5 x 10−6 C .  Resp: A) 1.02 MV B) 2.50 MV

 

C) 3.25 MV D) 3.00 MV

8. Calc Calcul ule e lo loss potenc potencia iale less en los punto puntoss a y b creado creadoss por por el sistema de cargas, según el esquema de la fgura, siendo “b” la arista del cubo. Luego calcule la dierencia de potencial entre los puntos indicados.  Q   1  Δ V  AB = K  − √ 2 Resp: A)  ΔV  b √ 3

 ( )  ( )

 

 Q   1  Δ V  AB = K  B)  ΔV  b √ 2  Q C)  Δ V  AB =3 K  b  Q   1  Δ V  AB =2 K  −1 D)  ΔV  b √ 2

 (

)

9. Una barra barra de longitud longitud “L” “L” ene una carga carga posiva posiva unior uniorme me de densidad densidad de carga carga lineal lineal  y una carga total Q, calcule el campo eléctrico en el punto P a una distancia “d” de un extremo.

Resp: A)  E = Kλ

  2 L

( d + L )

  L d ( d + L )  L C) E =3 Kλ d +1   d D)  E = Kλ ( d + L ) B)  E = Kλ

 

10. En la Figura, Figura, se ene un alambre fno fno de longitud 4a = 40 cm, con densidad de caiga lineal uniorme λ = 4 x10 -10 C/m, dicho alambre se dobla en partes iguales ormando un ángulo recto. Hallar la magnitud del campo eléctrico en el punto P. Resp: A) 14 N/C B) 25 N/C C) 72 N/C D) 33 N/C

11. En la Figura, hallar la magnitud magnitud del campo campo eléctrico eléctrico en el punto P, creado por el flamento de longitud l =25 cm y densid den sidad ad de carga carga lineal lineal uniorme uniorme  λ =2 x 10−10 C / m . La dis isttancia del punto P al flam lamento es d=12 cm. α =37 ° , θ =53 °. Resp: A) 10.5 N/C B) 33.4 N/C C) 50.0 N/C D) 21.2 N/C

12. En la Figura Figura,, las mitades mitades del flamen flamento to delgado delgado de lon longit itu ud 2 l =100 cm  e ene nen n dens densid idad ades es de ca carg rga a −9 uniormes  λ =4 x 10 C / m. La distancia del punto P al extremo derecho del flamento es d=50 cm. Hallar la m agnitud del campo eléctrico en el punto P. Resp: A) 24 N/C B) 15 N/C C) 31 N/C D)42 N/C

13. En la fgura la mitad del del anillo circular muy delgado delgado de radio R=50 R=50 cm, cm, e ene ne una una dens densid idad ad de ca carg rga a linea lineall unio uniorm rme e −9  λ =4 x 10 C / m. El punto P está a una distancia d = √ 3 R  del centro O de la mitad del anillo. Hallar la magnitud del campo eléctrico en el punto P. Resp: A) 23.54 N/C B) 57.17 N/C

 

C) 12.58 N/C D) 33.78 N/C

14. En la Figura, Figura, el anillo anillo fno de radio R=10 cm, ene cargas cargas eléctricas Q y -Q distribuidas uniormemente en cada una de sus mitades. Hallar la magnitud del campo eléctrico en P. − 11 Q= 8 x 10 C , d = √ 3 R cm   N  Resp: A) 30 C   N  B) 15 C  30  N  C) π  C  30  N  D) √ 3 C 

15. En la Figura, el hilo metálico metálico ene una densidad densidad de carga lineal −9

unior uni orme me  λ =4 x 10 C / m, el radio de redondeo R=10 cm es mucho menor que la longitud del hilo. Hallar la magnitud del campo eléctrico en el punto "0". Resp: A) 0 N/C B) 1 N/C C) 2N/C D) 3N/C

16. Para Para la fgura fgura mostra mostrada da,, halle halle una una expres expresión ión matemá matemáca ca que permita calcular en el origen a) El potencial. b) El campo eléctrico. q  λKsenα  , b ¿ E= Resp: A) a ¿ k  r r

(  ) ( )

q 2 λKsenα   + αλ , b ¿ E = r r 2 λK  C) a ¿ 3 k ( αλ ) , b ¿ E = r 2 λK  q D) a ¿ √ 3 k   + 1 , b ¿ E = r 3r B) a ¿ 2 k 

( )

17. En la Figura, Figura, el disco disco muy delgado delgado de radio radio R=10 cm, ene una densidad de carga superfcial uniorme

 

−10 2 σ =4 x 10 C / m . Hallar la magnitud del campo eléctrico en el punto P situado a una distancia d=10 cm del centro del anillo. Resp: A) 2.89 N/C B) 3.67 N/C C) 6.63 N/C D) 5.12 N/C

18 18.. En la Fi Figu gura ra,, el alam alambr bre e muy muy delg delgad ado o de lo long ngit itud ud l =20 cm  ene una densidad de carga lineal uniorme de −10  λ =4 x 10 C / m . La distancia de los puntos A y B al extremo del a lambre es d=20 cm. ¿Qué porcentaje repres rep resent enta a el potenc potencial ial eléctr eléctrico ico en B, respec respecto to del potencial en el punto A? Resp: A) 14.2 % B)35.8 % C)52.4 % D) 78.6 %

19. En la Figura, con un alambre muy delgado delgado de longitud l = 40 cm se orma la letra "L" y se le suministra una densidad de carga lineal uni un ior orme me de  λ =8 x 10−10 C / m. Hallar Hallar la dierencia dierencia de potencial potencial eléctrico entre los puntos A y B. Resp: A) 12.7 V B) 25.8 V C) 34.8 V D) 5.08 V

20. La Figura Figura muestra muestra un anillo anillo de radio radio exteri exterior or R=13.0 R=13.0 cm, radio radio in inte teri rior or r=0. r=0.2R 2R y dens densid idad ad de ca carg rga a supe superf rfci cial al uni unior orme me 2 σ =6.20 pC / m . Encontrar el potencial eléctrico en el punto P en el eje central del anillo, a la distancia z=2.00R desde el centro del anillo. Resp: A) 2.58 x 10−2 V  B) 3.14 x 10−2 V  C) 1.03 x 10−2 V  D)2.96 x 10−2 V