Exámenes selectividad Física

CAMPO ELÉCTRICO

1 − Efectúe un estudio comparativo entre el campo gravitatorio, el campo eléctrico y el campo magnético, contemplando los siguientes aspectos: fuentes del campo, líneas de fuerza y carácter conservativo.

2 − ¿Puede existir diferencia de potencial eléctrico entre dos puntos de una región en la cual la intensidad del campo eléctrico es nula? ¿Qué relación general existeentre el vector intensidad de campo eléctrico y el potencial eléctrico?

3 − Una carga puntual de valor Q ocupa la posición (0,0) en el plano XY en el vacío. En un punto A del eje X el potencial es: V = −120 V y el campo eléctrico es: [pic] N/C, siendo [pic]el vector unitario en el sentido positivo del eje X. Si las coordenadas están dadas enmetros, calcule:
a) la posición del punto A y el valor de Q;
b) el trabajo necesario para llevar un electrón desde el punto B (2,2) hasta el punto A.
Datos: Valor absoluto de la carga del electrón: e = 1,6 x 10−19 C
Constante de la Ley de Coulomb en el vacío: K0 = 9 x 109 N∙m2∙C−2.

4 − Se disponen tres cargas de 10 nC en tres de los vértices de un cuadrado de 1 mde lado. Determine en el centro del cuadrado:
a) el módulo, la dirección y el sentido del vector campo eléctrico;
b) el potencial eléctrico.
Dato: Constante de la Ley de Coulomb: K0 = 9 x 109 N∙m2∙C−2.

5 − Se crea un campo eléctrico uniforme de intensidad 6 x 104 N/C entre dos láminas metálicas planas y paralelas que distan entre sí 2,5 cm. Calcule:
a) La aceleración a la que estásometido un electrón situado en dicho campo.
b) Si el electrón parte del reposo de la lámina negativa, ¿con qué velocidad llegará a la lámina positiva?
Nota: Se desprecia la fuerza gravitatoria.
Datos: Valor absoluto de la carga del electrón: e = 1,6 x 10−19 C
Masa del electrón: m = 9,1 x 10−31 kg.

6 − a) Enuncie y exprese matemáticamente el Teorema deGauss.
b) Deduzca la expresión del módulo del campo eléctrico creado por una lámina plana, infinita, uniformemente cargada con una densidad superficial de carga σ.

7 − Se tienen dos cargas puntuales sobre el eje X: q1 = −0,2 μC está situada a la derecha del origen y dista de él 1 m; q2 = +0,4 μC está a la izquierda del origen y dista de él 2 m.
a) ¿En qué puntos del eje Xel potencial creado por las dos cargas es nulo?
b) Si se coloca en el origen una carga: q = +0,4 μC, determine la fuerza ejercida sobre ella por las cargas q1 y q2.
Dato: Constante de la Ley de Coulomb en el vacío: K0 = 9 x 109 N∙m2∙C−2.

8 − Dos cargas puntuales de −3 μC y +3 μC se encuentran situadas en el plano XY, en los puntos (−1,0) y (1,0) respectivamente.Determine el vector campo eléctrico:
a) en el punto de coordenadas (10,0);
b) en el punto de coordenadas (0,10).
Todas las coordenadas están expresadas en metros.
Dato: Constante de la Ley de Coulomb: K0 = 9 x 109 N∙m2∙C−2.

9 − Se disponen dos cargas eléctricas sobre el eje X: una de valor Q1 en la posición (1,0), y la otra de valor Q2 en (−1,0). Sabiendo quetodas las distancias están expresadas en metros, determine en los dos casos siguientes:
a) los valores de las cargas Q1 y Q2 para que el campo eléctrico en el punto (0,1) sea el vector [pic]= 2 x 105[pic] (N/C), siendo[pic] el vector unitario en el sentido positivo del eje Y;
b) la relación entre las cargas Q1 y Q2 para que el potencial eléctrico en el punto (2,0) sea cero.Dato: Constante de la Ley de Coulomb: K0 = 9 x 109 N∙m2∙C−2.

10 − Dos cargas eléctricas positivas e iguales de valor 3 x 10−6 C están situadas en los puntos A (0,2) y B (0,−2) del plano XY. Otras dos cargas iguales Q están localizadas en los puntos C (4,2) y D (4,−2). Sabiendo que el campo eléctrico en el origen de coordenadas es: [pic]= 4 x 103 [pic] N/C, siendo [pic] el...