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QUÍMICA 2º (Selectividad)
Interacción Electromagnética. Campo eléctrico


PROBLEMAS

1. Un dipolo eléctrico está formado por dos cargas puntuales de 2μ C y -2μ C, distantes entre sí 6 cm. Calcular el campo y el potencial eléctrico:
a) En un punto de la mediatriz del segmento que las une, distante 5 cm de cada carga.
b) En un punto situado en la prolongación del segmento que las une y a2 cm de la carga positiva.
Datos: K = 9·109 S.I.
(Junio 2000, PIV-A)
[a) E=9,.105i N/C; V=0; b) E=4,22.107i N/C; V=6,75.105 V]

2. Una carga de -3 μC está localizada en el origen de coordenadas; una segunda carga de 4 μC está localizada a 20 cm de la primera, sobre el eje OX positivo, y una tercera carga Q está situada a 32 cm de la primera sobre el eje OX positivo. La fuerza total queactúa sobre la carga de 4 μC es de 120 N en la dirección positiva del eje OX. Determinar el valor de la carga Q.
Dato: K = 9·109 S.I.
(Septiembre 2001, P IV-A)
[5,37.10-5 C]

3. En el rectángulo mostrado en la figura los lados tienen una longitud de 5 cm y 15 cm, y las cargas son q1 = -0,5 μC y q2 = +2,0 μC.
a) Calcula el módulo, la dirección y el sentido del campo eléctrico en los vértices deA y B.
(1 punto)
b) Calcula el potencial eléctrico en los vértices A y B. (0,6 puntos)
c) Determina el trabajo que realiza la fuerza del campo eléctrico para trasladar a una tercera carga de +3,0 μC desde el punto A hasta el punto B. (0,4 puntos)
Dato: K = 9 x 109 Nm2/C2


(Junio 2003, P IV-A)
[EA = (-2.105i + 7,2.107j) N/C; EA = 7,20.106 N/C; EB (-8.105 i+ 1,8.106j) N/C;EB=1,97.106N/C;
b) VA=330.000 V; VB = - 780.000 V; c) 3,30 J]

4. Dos cargas puntuales de 3 µC y -5 µC se hallan situadas, respectivamente, en los puntos A (1,0) y B(0,3), con las distancias expresadas en metros. Se pide:
a) El módulo, la dirección y el sentido del campo eléctrico en el punto P (4,0). (1 punto)
b) Trabajo realizado por la fuerza eléctrica para trasladar una carga de 2 µC, desde el puntoP al punto R (5,3). (1 punto)
Dato: K = 9x109 Nm2/C2
(Septiembre 2003, P IV-A)
[a) E = (1727,2 i + 1272,8 j) N/C; E=2145,5 N/C; b) 7,2.10-3 J]

5. Se colocan cuatro cargas puntuales en los vértices de un cuadrado de lado a = 1 m.
Calcula el módulo, la dirección, y el sentido del campo eléctrico en el centro del cuadrado, O, en los siguientes casos:
a) Las cuatro cargas son iguales yvalen 3 μC. (0,5 puntos)
b) Las cargas situadas en A y B son iguales a 2 μC, y las situadas en C y D son iguales a -2 μC. (0,8 puntos)
c) Las cargas situadas en A, B y C son iguales a 1μC y la situada en D vale -1μC. (0,7 puntos)
Dato: K = 9x109 Nm2/C2



(Septiembre 2003, P IV-B)
[a) E=0; b) E -101.823,2 j N/C; c) E = (25.455,8 i - 25.455,8 j) N/C; E = 36.000 N/C]

6. Una partícula concarga q1 = 10 -6 C se fija en el origen de coordenadas.
a) ¿Qué trabajo será necesario realizar para colocar una segunda partícula, con carga q2 = 10 -8 C, que está inicialmente en el infinito, en un punto P situado en la parte positiva del eje Y a una distancia de 30 cm del origen de coordenadas? (1 punto)
b) La partícula de carga q2 tiene 2 mg de masa. Esta partícula se deja libre en elpunto P, ¿qué velocidad tendrá cuando se encuentre a 1,5 m de distancia de q1? (suponer despreciables los efectos gravitatorios). (1 punto)
Dato: Ke = 9 x109 Nm2/C2.
(Junio 2005, P IV-A)
[a) - 3.10-4J, se coloca allí por la acción de una fuerza exterior; b) 15,5 m/s]

7. Disponemos de un campo eléctrico uniforme E = - 100 kN/C.
a) Indica cómo son las superficies equipotenciales de este campo.(0,5 puntos)
b) Calcula el trabajo que realiza el campo eléctrico para llevar una carga q = - 5C desde el punto P1 (1,3,2) m hasta el punto P2 (2,0,4) m. (1 punto)
c) Si liberamos la carga q en el punto P2 y la única fuerza que actúa es la del campo eléctrico, ¿en qué dirección y sentido se moverá? (0,5 puntos)
(Septiembre 2005, P IV-A)
[a) Superficies planas, paralelas entre sí y...