solución - IES Dionisio Aguado

1a) ¿Cuál es la velocidad de un electrón cuando se mueve en presencia de un campo eléctrico
de módulo 3,5×105 N/C y de un campo magnético de 2 T, ambos mutuamente perpendiculares
y, a su vez, perpendiculares a la velocidad del electrón, para que éste no se desvíe?
b) ¿Cuál es el radio de la órbita descrita por el electrón cuando se suprime el campo
eléctrico?
c) Si el electrón se mueve paralelamente al campo magnético, explique como es la
trayectoria que seguirá.
Datos:
Masa del electrón me=9,1×10-31 kg; Valor absoluto de la carga del electrón e=1,6×10-19 C
SOLUCIÓN
2Dos partículas con cargas de +1 µC y de -1 µC están situadas en los puntos del plano XY de
coordenadas (0,3) y (4,0) respectivamente. Sabiendo que las coordenadas están expresadas en
metros, calcule:
a) Fuerza eléctrica entre dichas cargas
b) El campo eléctrico en el punto A (0,0).
c) El potencial eléctrico en A y en el punto B (0,-3).
d) El potencial eléctrico
e) Trabajo necesario para trasladar otra carga de 2.10-6 C desde el punto A al punto B.
Dato: Constante de la ley de Coulomb K = 9×109 N m2 C –2
Q1 x
10-6 C
R=5 m
3m
F
4m
a)
F=k
−6
−6
Q 1 .Q 2
9 10 .10
=
9
.
10
= −3,6.10 − 4 (N )
2
2
r
5
b)
E =K
Q
r2
−6
Q
9 10
E 1 = K 2 = 9.10
= −1000 j
r
32
Q
10 −6
E 2 = K 2 = 9.10 9 2 = 562,5i
r
4
E = 562,5i − 1000 j
E = 562,5 2 + 1000 2 = 1147,34N / C
c)
V1 = K
Q
10 −6
= 9.10 9
3
r
Q2 = - 10-6 C
x
−6
Q
9 (− )10
V2 = K
= 9.10
4
r
Vt = V1 + V2 = 750 V
d)
−6
Q
9 10
V1 = K
= 9.10
6
r
V2 = K
(− )10 −6
Q
= 9.10 9
5
r
Vt = V1 + V2 = - 300 V
e)
WAB = q (VA – Vb) = 2.10-6. ( 750 + 300) = 0,0021 J
3- a) Calcula el radio de la órbita de un satélite de 200 Kg, si desde dicha órbita la
velocidad de escape es la mitad de la velocidad de escape desde la superficie de la
Tierra.
b) Calcula la velocidad del satélite en su órbita.
c) Calcula la Energía mecánica del satélite en esa órbita.
DATOS: Radio de la Tierra= 6,37.106 m; Masa de la Tierra = 5,98.1024 Kg;
G = 6,67.10-11
SOLUCIÓN
b)
c)
4-1 - Suponiendo que los planetas Venus y la Tierra describen órbitas circulares
alrededor del Sol, calcule:
a) El periodo de revolución de Venus.
b) Momento angular de la Tierra.
Datos: Distancia de la Tierra al Sol: 1,49.1011 m ; Distancia de Venus al Sol:1,08.1011m;
Periodo de revolución de la Tierra: 365 días; Masa de la Tierra: 5,98.1024 Kg
SOLUCIÓN
a)
Tercera Ley de Kepler.
Tv2 Tt2
= 3
rv3
rt
Tv2
(1,08.10 11 )
3
=
365 2
(1,49.1011 )
3
Despejando queda Tv = 225 días
b)
2πr 2π .1,49.1011
v=
=
T
3,15.10 7
L = m.r.v = 5,98.1024. 1,49.1011. .
2π .1,49.1011
= 2,645.1040 Kg.m2/s
3,15.10 7
4-2-Dos hilos conductores rectilíneos, muy largos y paralelos, tienen una intensidad de
corriente que circula por ellos es, I=25 A, aunque el sentido de la corriente en los hilos
es opuesto. Están separados por una distancia de 20 cm.
Determine:
a) Fuerza magnética entre dichos hilos.
b) Indica si se atraen o se repelen haciendo el dibujo correspondiente.
Datos: Permeabilidad magnética del vacío 4π×10-7
SOLUCIÓN:
a)
b)
Se repelen
F