Campo Electrico

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FÍSICA II
GUÍA DE EJERCICIOS

Curso de verano 2011

LEY DE COULOMB.

1.

Dos cargas puntuales de 5 x 10-6 C ejerce sobre cada una de ellas?. Rp:

están separadas 0,01 m. ¿Que fuerza se 2.250 N ,en la línea que une las cargas .

2.

Una carga de 1 µC y otra de –2,5 µC están separadas 0,1 m. Hallar los lugares en que puede colocarse una tercera carga para que la fuerza resultantesobre ella sea nula. Rp : Sólo existe un punto , situado en la línea que une las cargas hacia el exterior del trazo que las une , a 0,172 m de la carga de 1 µ C . Tres cargas puntuales iguales de 12 x 10 - 6 C están colocadas en los vértices de un triángulo equilátero de 10 cm. De lado. Calcular la fuerza que actúa sobre cada carga. Rp : F = 224,7 N . En la dirección de la bisectriz de cada

3.ángulo y hacia el exterior del triángulo.

4.

Dos esferas idénticas de corcho de masa m y carga q están suspendidas del mismo punto por medio de dos cuerdas de longitud “l”. Encontrar el ángulo “θ” que las cuerdas forman con la vertical, una vez logrado el equilibrio. Considerar
3

ángulo

pequeño.

Rp :

θ=

q2 16π ε 0 l 2 m g

5.

Un anillo circular delgado de 3 cm. De radiotiene distribuida uniformemente sobre él una carga total de 10-2 C (a) ¿Cuál es la fuerza sobre una carga de 10-3 C

situada en su centro? (b) ¿Cuál sería la fuerza sobre esta carga si estuviera colocada sobre el eje del anillo, pero a una distancia de 4 cm. del plano del mismo? Rp : (a) 0 (b) 2,88 10 7 N .

6.

En el modelo de Bohr correspondiente al átomo de hidrógeno, un electrón describeuna órbita circular alrededor de un núcleo que contiene un sólo protón. Si el radio de la órbita es 5,28 x 10-9 cm, calcúlese el número de revoluciones que da el electrón por segundo. Rp : f = 6,6 10
15

Hz .

7.

Si dos cargas aisladas , de 1 C cada una , pudieran colocarse separadas 1,0 m. ¿Cuál sería la fuerza que se ejercerían, expresada en toneladas?. Rp : 9,18 10
5

Ton-p

CAMPOELECTRICO.

8. Determine el campo E en magnitud y dirección en el centro del cuadrado de la figura. Considere que q =1,0 x 10-2 coul y a = 5,0 x 103 m.

Rp : E = 10,18 N/C , en dirección perpendicular al lado que une +q con - 2q.

9. Una varilla delgada no conductora se dobla en forma de arco de circunferencia de radio “a” y sustiende un ángulo θ en el centro del círculo. A lo largo de todasu longitud se distribuye uniformemente una carga total “q”. Encontrar la intensidad del campo eléctrico en el centro de circulo en función de : a Rp : E= , q , θ.

2K q θ sen 2 2 θa

, en dirección de la bisectriz del ángulo y alejándose de

la distribución .

10.

Una sustancia aislante de forma hemisférica y radio R uniformemente sobre su superficie curva una carga q.

llevadistribuida Calcular el campo

eléctrico en el centro de la superficie plana que limita el hemisferio. Rp : E =

Kq 2 R2

, en dirección del eje del hemisferio y alejándose de la

distribución .

11.

Un electrón se dispara, como se muestra en la figura , con una velocidad de 6,0 x 106 m/seg y un ángulo θ de 45º. Si E =2,0 x 103 l = 1,0 x 10-2 m. N / C (dirigido hacia arriba), d = 2,0 x 10-2m y

a) ¿Chocará el electrón contra alguna de las placas? b) ¿Si le pega a una placa, en donde lo hace?

Rp : No choca con las placas

12.

Entre dos placas planas y paralelas cargadas con cargas iguales y de signos opuestos existe un campo eléctrico uniforme, se libera un electrón de la superficie de la placa negativa y choca en la superficie de la placa opuesta distante a 2,0 cm. de laprimera, en un intervalo de 1,5 x 10-8 seg. a) Calcular el campo eléctrico. b) Calcular la velocidad del electrón al chocar con la placa. Rp : (a) 1.010,1 N/C (b) 2,7 10 6 m/s

13.

Calcular la magnitud del campo eléctrico en el centro de un anillo de radio R cargado con densidad lineal λ, al cual se le ha quitado un octavo de su perímetro. Rp : E =

 2   Kλ 2    ux +   2 − 1u...