Ejercicio de Física II

Física III
( Lic.en Física )
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Práctica de problemas

1

INTERACCIÓN ELÉCTRICA
César A. Ramírez
1) Tres cargas puntuales q1, q2 y q3 (q2 = -q1 con q1>0) están equiespaciadas a lo largo
de una línea con q2 en el centro. Calcular el signo y el valor de q3 a fin de que la
fuerza resultante sobre q1 sea nula.
2) Encontrar la fuerza eléctrica derepulsión, entre dos protones, en una molécula de
-10
hidrógeno, siendo la separación entre los mismos 0.74 x 10 m. Compararla con la
fuerza de atracción gravitacional correspondiente.
3) Cuatro cargas se encuentran ubicadas en los vértices de un cuadrado de 5 cm de
lado. Calcular la fuerza resultante sobre la carga q3 si
q1=10-7 coulomb, q2 = 2q1, q3 = -2q1 y q4 = -q1
4) Dos esferas idénticas demasa m y con igual carga q están suspendidas del mismo
punto por medio de dos cuerdas de longitud l. Encontrar el ángulo que las cuerdas
forman con la vertical, una vez logrado el equilibrio. Obtener el resultado que
corresponde a un ángulo pequeño, respecto a la vertical (aproximar la tg del ángulo
por el seno del mismo ángulo).
5) Entre dos placas planas paralelas, muy próximas, cargadas concargas iguales pero
de signo opuesto, se forma un campo eléctrico uniforme. De la superficie con carga
negativa se libera un electrón que luego choca con la placa positiva, distante 2cm
de la primera. El tiempo empleado en recorrer esa distancia es de 1.5 x 10 -8
segundos. a) Calcular el campo eléctrico , b) Calcular la velocidad del electrón al
chocar con la placa.
6) Un electrón se lanzacon una velocidad inicial de 2 x 10 6 m/s desde un punto
equidistante a las placas deflectoras de un tubo de rayos catódicos, en dirección
paralela a las placas. Entre las placas hay un campo eléctrico uniforme de 200 N/c.
Calcular : a) la distancia perpendicular al eje que ha recorrido el electrón cuando
pasa por el extremo de las placas. b) el ángulo que forma su velocidad con la
dirección departida, cuando abandona las placas. c) La distancia por debajo de la
dirección de partida, a la que choca con una pantalla fluorescente F. La longitud de
las placas es de 10cm y la distancia de la pantalla a las placas es de 70cm.
7) Dos carga puntuales q1=10-6c y q2=3q1 están ubicadas sobre el eje x a una distancia
entre ambas de 10 cm. Calcular el campo eléctrico sobre el eje x , enfunción de x.
Considerar el campo positivo cuando apunta hacia la derecha y negativo cuando
apunta hacia la izquierda.
8) Calcular el campo eléctrico en los puntos del eje x, producido por un alambre de
longitud L, con un distribución uniforme de carga, ubicado sobre ese eje de
coordenadas. Repetir el cálculo para una distribución de carga no uniforme
dependiente de la variable x.
9) Calcular elcampo eléctrico en todo el espacio, producido por un alambre recto de
longitud L con una distribución de carga uniforme λ , ubicado sobre el lado positivo
del eje x desde el origen de coordenadas. Demostrar que las componentes de dicho
campo son:

E x (x,y)  (cos 2 -cos1 )
4 0 y


4 0 y
Donde θ1 es el ángulo que forma la línea vertical que va desde el punto (x,y)
hasta el ejex, y la recta que va desde ese punto al origen de coordenadas y θ 2 es el
ángulo que forma con la recta que va desde ese punto al otro extremo del alambre
cargado.
Un alambre semicircular está cargado con una carga Q distribuida uniforme. Hallar
el campo eléctrico en el punto central de la circunferencia donde se apoya.
Calcular el campo eléctrico en un punto del eje de un anillo cargadouniformemente.
Calcular el campo eléctrico en un punto del eje de una corona circular de radio
interior R1 y radio exterior R2. Deducir del resultado el campo eléctrico de un círculo
de radio R.
A partir del campo eléctrico de un círculo de radio R obtener el campo eléctrico
producido por una superficie plana cargada uniformemente en un punto muy
próximo a la superficie.
Calcular el campo...