1) Una fuente de corriente tiene una fem y una resistencia interna r

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Examen de FISICA GENERAL II – 21 de Diciembre de 2010
Datos:
g=9,80 m/s2 ; 0=8,854×10-12 C2/(N·m2);
e=1,602×10-19 C; me=9,109×10-31 Kg
0=4×10-7
T.m/A;
c=3,00×108 m/s;
pantalla
1) Se dispara un haz de electrones, todos con la
misma velocidad v, en una región donde existe un
campo eléctrico E = 6,0 N/C y un campo
E
magnético B = 1,5 μT dispuestos como en la
v
figura (E, B y v perpendiculares entre sí).
P
En estas condiciones se comprueba que los
electrones siguen una trayectoria rectilínea,
B
impactando en la pantalla en el punto P luego de
un tiempo ∆t = 2,0 μseg de haber entrado a la
región. Si se desconecta la batería que produce el campo eléctrico, ¿a qué distancia de P impactarán
ahora los electrones sobre la pantalla?
a) 7,6 m
b) 15 cm
c) 40 cm
d) 1,2 m
e) 2,3 m
2) Se desea colocar un objeto en algún punto del eje de un espejo esférico cóncavo para obtener
una imagen real de igual tamaño pero invertida. ¿En qué punto debe colocarse el objeto para lograr
esto?
a) En el foco del espejo
b) En el centro de curvatura del espejo
c) En el punto simétrico del foco respecto a la intersección del espejo con el eje
d) En el punto medio entre el centro de curvatura y el foco
e) En el punto medio entre el foco y la intersección del espejo con el eje
3) Un cilindro macizo no conductor de radio R1 = 60,0 cm cargado con
densidad uniforme ρ, está rodeado por un cascarón cilíndrico macizo no
conductor coaxial con el cilindro, de radio interior R2 = 80,0 cm y radio exterior
R3 = 1,20 m, cargado con densidad uniforme –ρ. Puede considerarse que
ambos tienen longitud infinita a efecto de los cálculos.
En estas condiciones, una carga puntual no experimentará fuerza eléctrica
alguna si es colocada:
R1 R 2
ρ
ρ
a) En cualquier punto a 70,0 cm del eje común
b) En cualquier punto a 95,0 cm del eje común
c) En cualquier punto a 1,00 m del eje común
d) En cualquier punto interior al cilindro o al cascarón
e) En cualquier punto a más de 1,20m del eje común
4) Un conductor largo y cilíndrico de radio R transporta una corriente
I uniformemente distribuida en su área transversal. Entonces el flujo
magnético por unidad de longitud a través del área sombreada de la
figura vale:
a) μ0I/(6π)
b) μ0I/(8π)
c) μ0I/π
d) μ0I/(4π)
e) μ0I/(2π)
R3
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5) Se dispone de una resistencia, un condensador y un inductor
de valores desconocidos. Para determinar estos valores se realizan
dos ensayos utilizando el circuito de la figura adjunta. El circuito
es alimentado con una fem sinusoidal de εm=220 V de amplitud y
f=50 Hz de frecuencia.
Ensayo1: Con el interruptor S en b 1 se observa que la fem atrasa
a la corriente en θ = 30o.
Ensayo2: Con el interruptor S en b2 se observa que la corriente
tiene amplitud im=2,2 A y está en fase con la fem.
¿Que valor se obtiene para la inductancia L a partir de los ensayos
realizados?
a) L=105 Hy
b) L=0,184 Hy
c) L=52 Hy
d) L=0,512 Hy
e) L = 10 Hy
6) Un material óhmico de resistividad ρ = 5,00×10-8 Ωm conduce la corriente a través de dos tipos
de portadores, de igual masa y de cargas q1 = 2,00×10-17 C y q2 = - 5,00×10-19 C. En una porción
de alambre de sección A = 3,00×10-6m2 hecho con este material hay N+ = 2,00×1022 portadores
positivos y N- = 8,00×1024 portadores negativos, que circulan debido a una diferencia de potencial
∆V = 240V impuesta entre los bordes del alambre. Si en estas condiciones la energía cinética total
de deriva de los portadores positivos es igual a la de los negativos, entonces las velocidades de
deriva de estos portadores son respectivamente:
a) 8,00×10-1 m/s
y 4,00×10-2 m/s
b) 2,40×10-2 m/s
y 1,20×10-3 m/s
c) 2,40×10-2 m/s
y 6,00×10-5 m/s
d) 7,20 ×10-2m/s
y 3,60 ×10-3 m/s
7) Un dispositivo produce en cierta región del espacio un campo
magnético uniforme, tal que en todo punto el vector B gira en un plano
horizontal a velocidad angular constante y manteniendo su módulo
constante. Dentro de dicha región se coloca horizontalmente una espira
conductora de resistencia R como se muestra en la figura. Entonces
aparece una corriente inducida en la espira:
e) 3,60 ×10-3 m/s
y 7,20 ×10-2m/s
B
a) con el sistema descripto sin ninguna modificación
b) modificando el sistema para que B varíe su módulo mientras gira
c) modificando el sistema para que la espira varíe su área mientras B
gira
d) modificando el sistema para que la espira se ubique en un plano
diferente del horizontal
e) modificando el sistema para que B gire a velocidad angular variable
8) Una carga puntual q1 = 12,0 μC ubicada sobre el eje x a x1 = 12,0 m del origen y otra carga
puntual q2 = 8,00 μC ubicada sobre el eje y a y2 = 12,0 m del origen también, conforman un
sistema de energía potencial eléctrica U (eligiendo como estado de energía potencial nula al estado
en el que las partículas están infinitamente separadas). Para disminuir dicha energía potencial en
∆U = 6,00×10-2 J agregando una tercera carga q3 = -5,00 μC en el eje z, la misma debe ubicarse
a una distancia del origen de:
a) 3,0 m
b) 8,0 m
c) 9,0 m
d) 15 m
e) 375 m