Soluciones primer parcial 11-10-2008

Nombre:
C.I.:
Primer Parcial
Física General II (Biociencias – Geociencias)-11/10/2008
Algunos Datos:
Masa del electrón=9,11 x 10-31 kg; Carga elemental=1,602x10-19 C; Masa del protón = 1,67 x
10-27 kg; Resistividad del plomo=22 x 10-8 Ωm; k = 9 x109 Nm2/C2
1.
Se consideran dos casos con una fuente constante de tensión V0: en el caso 1 se colocan entre sus terminales tres
resistencias idénticas en serie, y en el caso 2 se colocan entre sus terminales tres resistencias idénticas en paralelo.
Si en ambos casos una de las resistencias se quema, indique cual afirmación es la correcta.
a) en el caso 1 la tensión en bornes de cualquiera de las otras dos es V0
b) en el caso 2 la tensión en bornes de cualquiera de las otras dos es V0
c) en el caso 1 la corriente por cualquiera de las otras dos es 1/3 de su valor original
d) en el caso 2 la corriente por cualquiera de las otras dos es 1/3 de su valor original
e) en el caso 1 la corriente por el circuito no se ve afectada
2.
Un capacitor formado por placas paralelas de área A y separación d, se carga a una diferencia de potencial V0 por
medio de una batería. Si luego se desconecta la batería y se alejan las placas hasta que su separación sea 2d,
indique cuál de las siguientes afirmaciones es la correcta.
a) La carga del capacitor se duplica respecto de su carga original
b) La diferencia de potencial entre las placas del capacitor es V0/2
c) La diferencia de potencial entre las placas del capacitor es 2V0
d) La carga del capacitor se reduce a la mitad de su carga original
e) No fue necesario ningún trabajo externo para separar las placas
3.
Considere dos esferas conductoras idénticas A y B, con igual carga. Inicialmente están separadas una distancia
mucho mayor que su diámetro y la fuerza que se ejercen es F. Una tercera esfera conductora, C, idéntica a las
anteriores pero sin carga, se pone en contacto primero con A, luego con B y finalmente es alejada de A y B. Como
resultado de lo anterior la fuerza que ahora se ejercen A y B es:
a) 0
b) F/16
c) F/4
d) 3F/8
e) F/2
Q2
4.
Dos cargas fijas de valores Q1 = 5μC y Q2 = 10μC se encuentran
separadas por una distancia d = 8m, siendo O el punto medio
entre ambas. Un protón está obligado a moverse sobre la línea
horizontal por O como muestra la figura. Si inicialmente se
encuentra muy alejado de las cargas con velocidad vo, ¿cuál es el
mínimo valor de vo para el cual el protón logra pasar entre ellas?
a) 9,1 x 10-3 m/s
b) 7,9 m/s
c) 3,8 x 103 m/s
d) 2,5 x 106 m/s
e) el protón no logra pasar entre ellas para ningún valor de Vo
5.
d
O
Q1
Un electrón se encuentra entre dos líneas cargadas infinitas de densidades de carga

vo
1
y
2 , a una
distancia a de 1 como muestra la figura. La distancia d que debe haber entre las líneas para que el
electrón se encuentre en equilibrio es:
a)

  
  
 
d  a1  2  b) d  a1  2  c) d  a1  2 
1 
 1 
 1 

d) d  2a



e) d  a1 
2
1




p+
6.
El capacitor de la figura se carga al conectar la llave S en el contacto a. Si a continuación, en el tiempo t=0, se
conecta la llave en el contacto b indique cuál de las curvas representa la magnitud de la corriente eléctrica que pasa
por la resistencia R en función del tiempo.
a) A
b) B
c) C
d) D
e) E
7.
Se lanza un electrón en la dirección y sentido positivo del eje Z con una
3,201015 J . El electrón atraviesa una zona del
0,01T en la
espacio donde hay un campo magnético homogéneo de
energía cinética de
dirección y sentido positivo del eje X. El radio de la órbita que
describirán los electrones y el sentido de giro respecto al eje X positivo
son:
R  2,18cm , giro en sentido horario respecto al eje X
R  2,18cm , giro en sentido antihorario respecto al eje X
b)
R  4,77cm , giro en sentido horario respecto al eje X
c)
a)
R  4,77cm , giro en sentido antihorario respecto al eje X

e) el trabajo que realiza B es nulo, y por lo tanto el electrón no se desvía
d)
8.
z
y
Considere un alambre de plomo de 1 mm de radio y 1m de longitud. Los extremos del mismo se conectan a una
diferencia de potencial de 1,5V. Si el cable se encuentra en una zona en la que hay un campo magnético uniforme
de 0,2 T cuya dirección es perpendicular a la del alambre ¿cuánto vale la fuerza magnética sobre dicho alambre?
a) 4,3 N
b) 428 N
c) 0,2 N
d) 3,1 N
e) 30 N
9.
Un cilindro de 6 m de radio y longitud infinita, macizo y no conductor, está uniformemente cargado con una
densidad de 12 C/m3. ¿Qué densidad de carga debería tener una línea infinita uniformemente cargada para que el
campo eléctrico a 3 m de la línea sea idéntico al campo eléctrico a 3 m del eje del cilindro?
a) 3 C/m
b) 6 C/m
c) 12 C/m
d) 72 C/m
e) 339 C/m
10. En los vértices de una pirámide de altura 1m y base cuadrada de lado 2m, se ubican cinco cargas: las cuatro de los
vértices de la base son todas de 40 μC y la del vértice superior es de -5 μC. La fuerza ejercida sobre esta última por
las cuatro de la base es entonces:
a) 1,4 N
b) 512 N
c) 8,1 x 10-6N
d) 2,4 N
e) 4,3 x 103N