Sol:6,24 N

Departamento de Física y Química
I.E.S.” Dr.Rodríguez Delgado”
Ronda
Relación de problemas y cuestiones del Campo Eléctrico. 2º Bachillerato.
Cuestiones.1).El potencial eléctrico es constante en cierta región del espacio ¿Cómo es el campo
eléctrico en esa región? Razónalo.
2). Explica qué ocurriría al acercar una carga positiva a un conductor neutro. ¿Cómo
sería el flujo neto a través del conductor? Represéntalo. ¿Cómo es la carga neta en su
interior? ¿Conoces alguna aplicación? ¿Cómo descargaría este conductor una vez
cargado?.
3). Contesta razonadamente a las siguientes preguntas:
a)¿Pueden cruzarse dos líneas de campo eléctrico?
b)¿Qué trabajo debemos realizar para trasladar una carga eléctrica a través de
una superficie equipotencial?
4.) El potencial eléctrico es constante en cierta región del espacio ¿Cómo es el campo
eléctrico en esa región?
5). ¿cómo puede obtenerse el valor del potencial en función de la intensidad?
6). ¿Qué significado físico tiene la d.d.p entre dos puntos del campo eléctrico?
7). Si un electrón se mueve en la misma dirección y sentido que un campo eléctrico.
¿Aumentará, disminuirá o permanecerá constante su energía potencial?
Problemas.1). Calcular con que fuerza se repelen dos cargas puntuales positivas de 5 mC y 2
mC, situadas en el vacío a 3 mm de distancia. B) Y si el medio interpuesto fuera mica,
de constante dieléctrica relativa 5.
Sol.: 104N ; 2.103N
2).¿Cuál es la fuerza eléctrica y gravitatoria entre dos partículas alfa situadas en el
vacío a 10-10 m de distancia. Calcula también la relación entre ambas fuerzas . Datos:
la carga de la partícula alfa es de 3,2.10-19C y su masa es de 6,62.10-27 Kg.
Sol.:2,9.10-43N; 3,2.1035
3).En los puntos A(-1,0) y B(0,1) m están situadas, respectivamente, las cargas
puntuales 30mC y –40mC. Hallar la fuerza resultante sobre una carga de 10 mC
situada en el origen de coordenadas .
Sol.: 4,5 N,
4). Tres cargas iguales de 2µC cada una se sitúan en el vacío sobre los vértices de un
triángulo rectángulo cuyos catetos miden 6 cm y 8 cm. ¿cuánto vale la fuerza que
actúa sobre la carga situada en el vertía del ángulo recto?
Sol: 11,47 N
5).Supón que las cargas de 2 µC del problema anterior se sitúan en los vértices de un
triángulo equilátero de 10 cm de lado. ¿Qué fuerza actuará sobre cada una de ellas?
Sol:6,24 N
6).Si situamos una carga positiva de 2 µC en el origen e coordenadas, encontramos
que experimenta una fuerza de 8.10-4N en la dirección positiva del eje 0X, a)¿Cuál es
el valor y el sentido del campo eléctrico en dicho punto; b)¿Cuál sería la fuerza que se
ejercería en dicho punto sobre una carga negativa de 6 µC?
Sol: 400 i N; -2,4.10-3i N
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7). Tenemos un campo eléctrico uniforme, dirigido verticalmente de abajo hacia arriba,
cuya intensidad es de 104 N/C. C
a) Calcúlese la fuerza ejercida por este campo sobre un electrón.
b) Calcúlese la velocidad que adquirirá el electrón cuando haya recorrido 1 cm
partiendo desde el reposo.
c) Calcúlese la energía cinética adquirida.
d) El tiempo que necesita para recorrer la distancia de 1 cm.
Datos: e=1,6.10-19C; m=9,11.10-31Kg.
Sol: 1,6.10-15N; 5,93.106 m/s; 1,6.10-17J; t=3,37.10-9s
8).En los puntos A(3,0) y B(0,-4) m, se encuentran situadas, respectivamente, las
cargas Q1= -8 nC y Q2= 32/3 nC. Hallar la intensidad del campo eléctrico en el origen
de coordenadas.
Sol: 10 N/C α=37º
9).Dos cargas eléctricas puntuales, una de 1/3 nC y otras d –2/3 nC, distan entre sí 10
cm en el vacío. Hallar la intensidad del campo eléctrico en el punto medio del
segmento que une ambas cargas. ¿Y si las dos cargas fueran positivas?
Sol.: 3,6.103i N/C ; -1,2.103i N/C
10). Un electrón se encuentra en reposo en un punto A situado a 5 cm de una carga
puntual positiva de 5.10-7C. Por la acción del campo creado el electrón se desplaza
hasta el punto B que dista 2 cm de la citada carga. Calcular la velocidad con que
llegará el electrón al punto B. Datos: me= 9,1.10-31Kg qe= 1,6.10-19C
Sol.: v= 2,18.108m/s.
11). En los tres vértices de un cuadrado de un metro de lado hay una carga positiva de
10 µC. Suponiendo que se encuentra en el vacío, calcular: a) la intensidad del campo
eléctrico en el 4º vértice; 2) el trabajo necesario para llevar una carga negativa de 5 µC
desde ese 4º vértice hasta el centro del cuadrado.
12).Entre dos láminas planas y paralelas existe un campo eléctrico uniforme. Se
abandona un electrón en la lámina cargada negativamente. Si la distancia entre las
dos láminas es de 2 cm y el campo vale E=1000N/C, hallar: a) el tiempo que tarda el
electrón en llegar a la lámina positiva. B) La velocidad que tiene al llegar a esa lámina.
Datos: me= 9,1.10-31Kg qe= 1,6.10-19C
Sol.:t= 1,5.10-8s; v=2,64.10-6 s.
13). Dos esferas muy pequeñas de 10 g de masa y cargadas positivamente con la
misma carga, se encuentran en los extremos de dos hilos de seda de longitud 1m
suspendidos del mismo punto. Si el ángulo que forma cada hilo con la vertical es de
30º en la posición de equilibrio: a) Calcular el valor de la tensión de los hilos en la
posición de equilibrio. B) Carga de cada esfera, c) Si desaparece una de las cargas,
calcular la velocidad de la otra al pasar por la vertical.
14). En el problema anterior, si se desea que al desaparecer una carga la otra
permanezca en la misma posición de equilibrio del apartado a). Calcular el campo
eléctrico(módulo, dirección y sentido) que será necesario aplicar.
Sol: 22560 V/m
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15).Una pequeña esfera de m=0,5 g y carga q, colgada de una cuerda de masa
despreciable, está colocada dentro de un campo eléctrico de 400N, como muestra la
figura:
1) Sabiendo que en la posición de equilibrio el ángulo
que forma la cuerda con la vertical es de 15º, hallar
el valor de la carga.
2) Si duplicamos el campo eléctrico, calcula el nuevo
ángulo de equilibrio.
(Date cuenta que, además del campo eléctrico actúa el
campo gravitatorio terrestre).
Sol.: -3,3.10-6C; 28,3º
15). Dos esferas metálicas de 5 cm y 10 cm de radio se cargan a 1000 V y –1000V
respectivamente. Una vez cargadas, se separan una distancia de 10 m, que se
puede considerar muy grande con los radios.
1) Estas esferas ¿se atraen o se repelen? ¿Con que fuerza?
Mediante un hilo metálico se ponen en contacto la una con la otra. Al cabo de un
rato se retira el hilo.
2) En esta nueva situación ¿Con que fuerza se atraen o se repelen?
Sol.: 5,56.10-9N; 0,61.10-9N
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