FÍSICA 2º - Ejercicios CAMPO ELÉCTRICO - Fecha : ………………. 1.- En los vértices de un cuadrado de lado 2 10-9 m se colocan cuatro protones. Otro protón está inicialmente sobre la perpendicular al cuadrado por su centro, a una distancia de 2 10-9 m del mismo. Calcular: a) Velocidad inicial mínima que el quinto protón necesita para llegar al centro del cuadrado b) Aceleración inicial y aceleración final del protón c) Representar la energía potencial del protón en función de su distancia al centro del cuadrado d) Describir el movimiento del protón en el caso de que la energía sea menor o mayor que la que se deduce del apartado a) 2.- Una carga puntual de 4 C se encuentra localizada en el origen de coordenadas y otra carga de -2 C en el punto (0,4) m . Suponiendo que se encuentran en el vacío, calcular: a) La intensidad del campo eléctrico en el punto A (6,0) m b) El potencial eléctrico en el punto A c) La diferencia de potencial entre los puntos A y B (8,0) m d) El trabajo necesario para llevar una carga de 3 C desde el punto A al punto B 3.- Dos esferas iguales, de masa m y carga q , están suspendidas del mismo punto por medio de dos cuerdas de longitud l. Hallar el ángulo que las cuerdas formarán con la vertical, una vez que se alcance el equilibrio. 4.- Dos placas paralelas verticales están separadas por una distancia de 1 m y cargadas de forma que sus potenciales respectivos son V1 = 600 voltios , V2 = - 400 voltios . Calcular : a) Campo eléctrico entre las placas b) Fuerza sobre una partícula de masa 1 mg y carga de +4 C colocada entre las placas c) Trabajo necesario para llevar la partícula desde un punto A, situado a 20 cm de la placa V1, hasta otro punto B, situado a 30 cm de la placa V2. Explicar el signo del trabajo. d) Si la partícula se encuentra en reposo en el punto A, ¿ con qué velocidad llegará al punto B ? 5.- Se establece una diferencia de potencial de 1600 V entre dos placas paralelas separadas 4 cm. Un electrón se libera de la placa negativa en el mismo instante en que un protón se libera de la placa positiva. ( Suponer que el electrón y el protón están lo suficientemente alejados como para que se pueda despreciar su interacción mutua ) a) ¿ A qué distancia de la placa positiva se cruzan ? b) Comparar las velocidades de ambas partículas cuando inciden sobre las placas opuestas c) Comparar sus energías 6.- Si entre las dos placas de un condensador plano separadas 3 cm entre sí, existe un campo eléctrico uniforme de 7 10-4 N.C-1 : a) ¿ Qué fuerza se ejercerá sobre un electrón situado en su interior ? b) ¿ Qué aceleración adquiere el electrón ? c) Si el electrón se desplaza, partiendo del reposo, de la placa negativa a la positiva ¿ qué velocidad y energía cinética posee al llegar a la placa positiva ? * Datos: me = 9,1 10-31 kg , mp = 1,7 10-27 kg , e = 1,6 10-19 C , K = 9 109 N.m2.C-2 Emiliano González - IES Vicente Aleixandre (Pinto) - egonzalezflores@educa.madrid.org 2 Física 2º - Repaso del Campo Eléctrico (ejercicios) 1.- Calcular el campo y el potencial en A. Q1 = 5 mC , Q2 = -10 C - Fecha : ……………………….. 6.- Calcular el campo y el potencial en los puntos del plano A (a y b son placas paralelas infinitas) 2.- Calcular el campo y el potencial en A. Q1 = Q2 = -8 C 7.- Calcular el valor de Q sabiendo que = 30º 3.- Calcular el campo y el potencial en A. Q1 = -200 C , Q2 = 100 C 8.- Calcular E sabiendo que = 10º y que la carga es Q = 4C 4.- Calcular el campo y el potencial en A. Q1 = Q3 = -2 C , Q2 = 4 C 9.- Se coloca un electrón con velocidad inicial nula en un punto B situado a 120 mm de una carga positiva de 0,001 C. Calcular con qué velocidad llegará el electrón a un punto A situado a 60 mm de la carga. 5.- Calcular el campo y el potencial en los puntos del plano A (a y b son placas paralelas infinitas) 10.- Se coloca un protón con velocidad inicial nula en la placa positiva de un condensador de placas paralelas. Calcular la velocidad con que llegará el protón a la placa opuesta. Los potenciales de las placas son +400 mV y -200 mV respectivamente, y la separación entre placas es de 2 mm. Emiliano González - IES Vicente Aleixandre (Pinto) - egonzalezflores@educa.madrid.org