EVALUACIÓN A PRIMER NIVEL Resolver los problemas que se

EVALUACIÓN A PRIMER NIVEL
Resolver los problemas que se indican a continuación en cualquier orden; remarcando principios y/o ecuaciones
fundamentales, así como resultados finales; cuando se tenga alguna dificultad regresar y estudiar los sub-temas relacionados
1.-Cada una de dos pequeñas esferas está cargada positivamente; siendo la carga total 52.6  C. La magnitud de la fuerza
de repulsión es de 1.19N cuando las esferas están separadas 1.94m. Encontrar la carga en cada esfera.
2.- Hallar la fuerza electrostática en el centro de curvatura de una distribución uniforme de carga por unidad de longitud en
forma de semicircunferencia de radio R; considerando que la carga total es Q. y en el centro de curvatura está colocada una
carga puntual q.
3.-Un electrón se dispara con una rapidez inicial de 5.82x10 6m/s formando un
ángulo de 39o con la placa inferior que se muestra en la figura adyacente;
considerando que el valor del campo electrostático que se muestra en la figura
es de 1870N/C, además d = 1.97cm y L=6.2cm.¿Golpeará el electrón a
cualquiera de las placas?. Realizar los cálculos correspondientes para contestar
la pregunta.
d
𝐸⃗
390
L
4.- Un globo inflado en forma de cascarón esférico de radio 13.0cm tiene una
carga total de32.0  C distribuida uniformemente en toda su superficie.
Encontrar la magnitud del campo eléctrico para: a) r=10.0cm, b) r= 15.0cm.
5.- Se colocan cuatro cargas “q” idénticas cada una en cada punto de coordenadas: (0,0); (2,0); (2,3) y (0,3). Encontrar: a )
el potencial electrostático valuado en (2,3), b) la energía potencial electrostática para tener esta configuración de cargas;
considerando que las coordenadas están en metros.
6.- Para una Q distribuida uniformemente de carga, en una semicircunferencia de radio R encontrar el potencial
electrostático en el centro de curvatura de esta distribución de carga por unidad de longitud. (sugerencia coloque el sistema
de referencia en el centro de curvatura)
Tiempo estimado para la respuesta 2:00 hrs.
EVALUACIÓN B SEGUNDO NIVEL:
q1
𝑞3
𝑞2
d
d
1.-Tres partículas cargadas se encuentran en una línea recta
y están separadas por una distancia d como se muestra en la
figura siguiente. Las cargas q1 yq2 se mantienen fijas. Con la
configuración de cargas así indicada la suma de fuerzas
sobre la carga q3 es 0, hallar q1
2.- Se coloca una carga puntual “q” en el centro de curvatura
de una distribución de carga por unidad de longitud en forma
de semicircunferencia de radio R y carga total Q;
considerando que la carga está distribuida uniformemente.
Encuentre la fuerza electrostática que genera la distribución
de carga sobre la carga puntual “q” ( sugerencia coloque el
sistema de referencia en la posición de “q”)
3.- La carátula de un reloj tiene cargas puntuales positivas: q, 2q, 3q,..., 12q; colocadas en las posiciones de los números
correspondientes. Las manecillas del reloj no perturban al campo electrostático. ¿En qué momento la manecilla de las horas
apunta en la misma dirección del campo eléctrico total valuado en el centro de la carátula?.
4.- Un electrón que se mueve con una rapidez de 4.86x10 6m/s se dispara en forma paralela a la dirección de un campo
eléctrico cuya magnitud es 1030N/C; da tal modo que la acción de dicho campo retarda su movimiento, encontrar: a)La
distancia que recorre el electrón cuando alcanza su posición momentánea de reposo, b)El tiempo durante este evento.
5.- Se coloca una carga puntual Q en el centro de una superficie cúbica de lado a. Encontrar el flujo eléctrico a través de esta
superficie considerando que la carga es negativa. Resuelva el problema cuando Q es positiva y está colocada en uno de los
vértices del cubo; en tal caso calcular el flujo eléctrico a través de la superficie cúbica.
6.-Hallar la energía electrostática para colocar una carga puntual en cada uno de los vértices de un pentágono de lado a;
para facilitar el álgebra suponga que las cinco cargas son idénticas. Posteriormente encontrar el potencial electrostático en el
centro del pentágono.
Tiempo estimado de respuesta. 2:00 hrs.
EVALUACIÓN C TERCER NIVEL.
1.-Dos esferas idénticas que tienen cargas de signo opuesto, se atraen entre sí con una fuerza de magnitud 0.108N cuando
su separación es de 50.0cm. Las esferas se conectan súbitamente con un alambre conductor delgado que luego se retira;
suponga que en este proceso se conserva la carga total en las esferas; considerando que la magnitud de la fuerza de
repulsión es de 0.036N. Hallar las cargas iníciales de las esferas.
2.-Dos cargas puntuales positivas iguales q se mantienen separadas por una distancia fija de 2a. Una carga puntual de
prueba se localiza en un plano que es perpendicular a la línea que une estas cargas y contiene el punto medio de esta línea.
Determine el radio R de la circunferencia en el plano para la cual la fuerza sobre la carga de prueba tiene un valor máximo.
3.-Para una distribución de carga por unidad de longitud en forma de circunferencia de radio R y carga total Q distribuida
uniformemente, determinar el campo electrostático en un punto P colocado en el eje de simetría que pasa por el centro de la
distribución de cara y es perpendicular al plano de la circunferencia; considerando que P está a una distancia Z>0 del origen
de coordenadas.
4.-Para la distribución de carga que se muestra en la figura adjunta y considerando que
a=5.0cm, b=20.0cm & c=25.0cm. Además suponga que la magnitud del campo eléctrico en un
punto a 10.0cm del centro tiene un valor de 3.6x103N/C radialmente hacia adentro; mientras
que el campo valuado en 50.0cm es 2.0x10 2N/C radialmente hacia afuera, con esta
información encuentre: a) La carga en la esfera aislante de radio a, b) La carga en la coraza
conductora, de radio interior b c) La carga total en la superficie externa de la distribución de
carga
5.-Se colocan 12 cargas puntuales idénticas (q) sobre una circunferencia de radio 0.20m
igualmente espaciadas. Encontrar: a) La energía potencial electrostática para tener colocadas
estas cargas en las posiciones indicadas., b) El potencial electrostático valuado en el centro
de la circunferencia.dde
c
b
a
6.- Una cantidad de carga Q se distribuye uniformemente en una superficie que es parte de un círculo de radios: a & b con
a<b; tales que  ( r) =K/r3 con K una constante y r es una variable radial en la distribución de carga. Demuestre que el
potencial eléctrico es:
 (0) =
Q(a  b)
8 o ab
.