Problemas de Electricidad y Magnetismo Parte 1

Problemas de Electricidad y Magnetismo . Prof. Alvaro Gordillo Sol

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1. Un electrón parte de la posición indicada en la figura con una velocidad inicial vo=5x10   m/s formando un ángulo de 45° con el eje  x. El campo eléctrico tiene la dirección  y positiva y su 3 magnitud es de 3.5x10 N/C. ¿Sobre cuál placa y en qué lugar chocará el el ectrón?

2. Dos diminutas bolas semejantes de masa m están colgando de hilos de seda de longitud L y portan portan cargas iguales q como en la figura. figura. Suponga que θ    es tan pequeño que tan θ    puede ser reemplazado por su igual aproximado, sen θ  . A) Para esta aproximación demuestre que, para el 1

  q 2 L   3  equilibrio,  x =   2πε  mg  en donde x es la separación entre las bolas. 0     B) Si L = 122cm, m = 11.2g y x = 4.7cm, ¿Cuál es el valor de q?

3. Cuatro cargas del mismo valor están dispuestas en los vértices de un cuadrado de lado  L, según se ve en la figura. Halle el valor y la dirección de la fuerza ejercida sobre una carga situada en el vértice inferior izquierdo por las otras cargas Determine el campo eléctrico debido a las cuatro cargas en el punto medio de uno de los lados del cuadrado.

4. Cuatro cargas del mismo valor absoluto están dispuestas en los vértices de un cuadrado de lado  L, según se ve en la figura. Halle el valor y la dirección de la fuerza ejercida sobre una carga situada en el vértice inferior derecho por las otras cargas y determine el campo eléctrico debido a las cuatro cargas en el punto medio del cuadrado (quitando la carga central).

5. Cargas puntuales de 5nC y -2nC de localizan en (2,0,4) y (-3,0,5), respectivamente. a) Determine la fuerza sobre una carga puntual de 1nC localizada en (1,-3,7). b) Halle la intensidad del campo eléctrico en (1, -3, 7). ¿Cuál es su dirección?

6. Una molécula de agua tiene su átomo de oxígeno en el origen, un núcleo de hidrógeno en x=0.077nm, y=0.058nm y el otro núcleo de hidrógeno en x=-0.077nm, y = 0.058nm. Si los electrones del hidrógeno se transfieren completamente al átomo de oxígeno de modo que éste adquiere una carga de -2e, ¿cuál será el momento dipolar de la molécula de agua? Esta caracterización de los enlaces químicos del agua, totalmente iónicos, sobrestima el momento dipolar de una molécula de agua. 7. Un electrón cuya energía cinética  J se mueve hacia la es derecha a lo largo del eje de un tuvo de rayos catódicos como se indica en la figura. En la región comprendida entre las placas deflectoras existe un campo eléctrico de valor

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En cualquier otro sitio

E=0. a)¿A qué distancia del eje del tubo se encuentra el electrón cuando alcanza el extremo de las placas? b)¿Bajo qué ángulo respecto al eje se mueve el electrón? c)¿A qué distancia del eje se encuentra el electrón cuando choca contra la pantalla fluorescente?

8. Determine el campo eléctrico a una distancia r   de una carga lineal infinitamente larga de densidad de carga uniforme λ. 9. Un semianillo de radio “a” tiene una densidad lineal de carga λ  λ  = λ  λ 0 cos φ  φ  , encuentre el campo eléctrico para algún punto sobre su eje.

10. Determine el campo eléctrico a una distancia  x  de un anillo uniformemente cargado, como el que se muestra en la figura, con densidad de carga uniforme σ = 5µC/m2 (a=1cm y b=2cm).

11. Determine el campo eléctrico a una distancia y de un plano infinito cargado con una densidad superficial de carga uniforme por el método directo colombiano.

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12. Un campo eléctrico vale    para  x>0 y    para  x