fisica

Energía Potencial Eléctrica
1. Una carga puntual q1 =+2.40 µC se mantiene estacionaria en el origen. Una segunda carga puntual

q2 =-4.30 µC se mueve del punto x =0.150 m, y = 0, al punto x = 0.250 m, y = 0.250 m. ¿Cuánto
trabajo realiza la fuerza eléctrica sobre q2? ej 23.1
2. ¿Cuánto trabajo se necesita para ensamblar un núcleo atómico que contiene tres protones (como el
del Be) si semodela como un triángulo equilátero de lado 2.00x 10-15 m con un protón en cada vértice?
Suponga que los protones parten desde muy lejos. ej 23.3

3. a) ¿Cuánto trabajo se requiere para empujar dos protones con mucha lentitud desde una separación
de 2.00x 10-10 m (una distancia
atómica común) a 3.00x 10-15 m (una distancia nuclear común)?
b) Si los dos protones se liberan desde el reposo enla distancia más cercana del punto a), ¿con qué
rapidez se moverán cuando alcancen su separación original? ej 23.4
4. ¿Qué tan lejos de una carga puntual de -7.20 µC debe situarse una carga puntual de +2.30 µC para
que la energía potencial eléctrica U del par de cargas sea -0.400 J? (Considere U igual a cero cuando
las cargas tengan separación infinita.) ej 23.6
5. Una carga puntual q1 = 4.00nC está situada en el origen, y una segunda carga puntual q2 = -3.00 nC
está en el eje x en x = +20.0 cm. Una tercera carga puntual q3 = 2.00 nC se coloca sobre el eje x
entre q1 y q2. (Considere la energía potencial de las tres cargas igual a cero
cuando estén separadas por una distancia infinita.)
a) ¿Cuál es la energía potencial del sistema de tres cargas si q3 se coloca en x = +10.0 cm?b) ¿Dónde debe situarse q3 para hacer que la energía potencial del sistema sea igual a cero?
ej 23.9

Potencial Eléctrico

6. Dos cargas puntuales q1 =+2.40 nC y q2 =-6.50 nC están separadas 0.100 m. El punto A está a la
mitad de la distancia entre ellas; el punto B está a 0.080 m de q1 y 0.060 m de q2. Considere el
potencial eléctrico como cero en el infinito. Determine
a) el potencial enel punto A;
b) el potencial en el punto B;
c) el trabajo realizado por el campo eléctrico sobre una carga de 2.50 nC que viaja del punto B al
punto A. 23.21

7. Una carga positiva q está fija en el punto x = 0, y = 0, y una carga negativa -2q se encuentra fija en el
punto x = a, y = 0.
a) Señale las posiciones de las cargas en un diagrama.
b) Obtenga una expresión para el potencial V enpuntos sobre el eje x como función de la coordenada
x. Considere V igual a cero a una distancia infinita de las cargas.
c) ¿En qué posiciones sobre el eje x V = 0?
d) Elabore la gráfica de V en puntos sobre el eje x como función de x en el intervalo de x = -2a a x =
+2a.
e) ¿Cuál es la respuesta para el punto b) cuando x>>a. Explique por qué se obtiene este resultado.
ej 23.25
8. A ciertadistancia de una carga puntual, el potencial y la magnitud del campo eléctrico debido a esa
carga son 4.98 V y 12.0 V/m, respectivamente. (Considere el potencial como cero en el infinito.)
a) ¿Cuál es la distancia a la carga puntual?
b) ¿Cuál es la magnitud de la carga?
c) ¿El campo eléctrico está dirigido hacia la carga puntual o se aleja de ésta? ej 23.28
9. Un campo eléctrico uniforme tieneuna magnitud E y está dirigido en la dirección negativa de x. La
diferencia de potencial entre el punto a (en x = 0.60 m) y el punto b (en x = 0.90 m) es 240 V.
a) ¿Cuál punto, a o b, tiene el potencial más alto?
b) Calcule el valor de E.
c) Una carga puntual negativa q = -0.200 µC se desplaza de b a a. Calcule el trabajo realizado por el
campo eléctrico sobre la carga puntual. ej 23.29
10.Un anillo delgado con carga uniforme tiene un radio de 15.0 cm y carga total de +24.0 nC. Se coloca
un electrón sobre el eje del anillo a una distancia de 30.0 cm de su centro y queda restringido a
permanecer sobre ese eje. Después se libera el electrón desde el reposo.
a) Describa el movimiento posterior del electrón. b) Determine la rapidez del electrón cuando alcanza
el centro del anillo....