Problemario Electromagnetismo

CARGA ELECTRICA
1. ¿Qué distancia de separación debe existir entre os cargas puntuales q1=10.0 µC y q2= -20.0 µC para que la fuerza electroestática entre ellas tenga una magnitud de 10N?

F=10N
q1=10.0µC
q2=-20.0µC
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Despejando r queda así:

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2. Ente dos partículas de igual carga, sostenidas a 5x103 m de separación, sesueltan desde el reposo. Se observa que la aceleración inicial de la primera partícula es de 2.0 m/s2 y la de la segunda es de 5.0 m/s2. Si la masa de la primera es 4.1x10-7 kg. ¿Cuáles son a) La masa de la segunda b) La magnitud de la carga de cada una?

a)
F = m1a1 = (4.1x10-7Kg)(2 m/s²) = 8.2x10-7N
m2 = F/a2 = 8.2x10-7N / 5m/s² = 1.64x10-7Kg

b)
[pic]Despejando la carga,

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3. Un par de esferas conductoras con la misma carga están sujetas en un lugar, se observa una fuerza electroestática de 0.030 N entre ellas cuando están separadas por 60.0 cm, de centro a centro. Las esferas se conectan entonces por un delgado alambre conductor. Cuando este se retira, las esferas se repelen entre sí con una fuerza electroestáticade 0.0172 N ¿Cuáles fueron las cargas iníciales sobre las esferas?

4. ¿Cuánta carga existe (en coulombs) en 20 kg de electrones?

1 electrón = 9.11x10-31Kg
x = 20 kg; x = 2.19539x1031 electrones

1 Coulomb = 6.24x1018 electrones
x = 2.19539x1031 electrones; x = -3.518252695x1012 C

5. La magnitudde la fuerza electroestática entre dos iones idénticos separados por una distancia de 7.0x10-10 m es de 3x10-9 N. a) ¿Cuál es la carga de cada ion? b) ¿Cuántos electrones “faltan” de cada ion (dando así al ion su desequilibrio de carga)?

a)
[pic] Despejando la carga,
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b)
1 Coulomb = 6.24x1018 electrones
4.0414x10-19C = x electrones; x =2.521865976 electrones

6. Se pretende dejar una moneda con una carga de +2.0x10-7 C, ¿Cuántos electrones tendrían que retirarse de la misma?

1 Coulomb = 6.24x1018 electrones
2x10-7 C = x electrones; x = 1.248x1012 electrones

CAMPO ELECTRICO

7. Encuentre la magnitud de una carga puntual cuyo campo eléctrico situado a 60 cm tiene una magnitud de 5.0 N/C.[pic] Despejando la carga,
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8. El átomo de uranio 238 tiene un radió nuclear de 9.0 fm y su número atómico es Z=92 g. Suponga que dentro del núcleo la carga positiva se encuentra distribuida de manera uniforme. Encuentre la magnitud y la dirección del campo eléctrico en la superficie del núcleo debido a la carga positiva.q = ne = (92)•(1.6x10-19C) = 1.472x10-17 C
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9. Dos cargas puntuales q1=3.1x10-8 C y q2=-2.0 C están fijas en un lugar a 100 cm de separación. Encuentre el punto a lo largo de la recta que pasa por las dos cargas en las cuales el campo eléctrico es cero.

x = 3.41 m

10. Un electrón y un protón están separados a 6.2 nm uno del otro. Calcúlese el momento deldipolo eléctrico.

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11. Un campo eléctrico uniforme de magnitud igual a 3.00x104 N/C se suelta desde el reposo un protón. Calcule la aceleración de protón (desprecie la gravitación).
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12. A) ¿Qué aceleración experimentaría un protón en un campo eléctrico si el valor de este fuera de 5.00x104 N/C?, b) ¿Qué rapidez alcanzaría el protón si el campo lo acelera desdeel reposo hasta una distancia de 2.00 cm?

a)

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CAMPO MAGNETICO

13. Un protón se desplaza a una velocidad con una magnitud de 6000m/s en un campo magnético uniforme B de magnitud 0.050 T. El ángulo entre v y B es de 35°.

Encuentre: las magnitudes de a) La fuerza FB que actúa sobre la partícula debida a B, b) La aceleración de la partícula causada por...