Test resuelto

Física II
Primera Prueba de Control. 8 de abril de 2013
P.1.- Las unidades en el sistema internacional de la constante de Coulomb, 𝑘, son…
A.
N∙m2
C
B.
𝐍∙𝐦𝟐
𝐂𝟐
C.
C∙m2
N2
D.
N∙m
C2
P.2.- En el sistema de cargas de la figura, las dos de valor 3 µC están localizadas respectivamente
en (𝑥 = 0 m, 𝑦 = 2 m) y (𝑥 = 0 m, 𝑦 = −2 m), y las dos de valor 𝑄, en (𝑥 = 4 m, 𝑦 = 2 m) y
(𝑥 = 4 m, 𝑦 = −2 m). Sabiendo que en el punto (𝑥 = 0 m, 𝑦 = 0 m) el valor del campo eléctrico es
𝐸�⃗ = (4 × 103 N/C)𝚤⃗, ¿cuánto vale 𝑄?
A. 5 µC
B. −𝟓 𝛍𝐂
C. −10 µC
D. 10 µC
P.3.- Sea una esfera de radio R con una carga distribuida uniformemente sobre su superficie. En
un punto de su superficie (r = R)…
A. el campo eléctrico es continuo pero el potencial electrostático es discontinuo.
B. tanto el campo eléctrico como el potencial electrostático son discontinuos.
C. el campo eléctrico es discontinuo pero el potencial electrostático es continuo.
D. tanto el campo eléctrico como el potencial electrostático son continuos.
P.4.- Por un conductor de radio 0.5 cm circula una corriente de 100 A uniformemente distribuida en
toda su sección transversal. Se calcula el campo magnético 𝐵 en dos puntos: uno interior, 𝑃1 ,
situado a 0.1 cm del centro del conductor y otro exterior, 𝑃2 , situado a 0.2 cm de la superficie del
conductor. Los valores correctos del campo serán:
A. 𝐵(𝑃1 ) = 0.2 mT, y 𝐵(𝑃2 ) = 10 mT
B. 𝐵(𝑃1 ) = 0.8 mT, y 𝐵(𝑃2 ) = 10 mT
C. 𝐵(𝑃1 ) = 0.2 mT, y 𝐵(𝑃2 ) = 2.9 mT
D. 𝑩(𝑷𝟏 ) = 𝟎. 𝟖 𝐦𝐓, y 𝑩(𝑷𝟐 ) = 𝟐. 𝟗 𝐦𝐓
P.5.- En un campo eléctrico, el trabajo para trasladar una carga entre un punto y otro de una
superficie equipotencial es:
A. Cero.
B. Máximo.
C. Depende del campo.
D. Depende de la carga.
P.6.- Una carga positiva 𝑞1 = 6 𝑝C se encuentra inmóvil en el origen de coordenadas. El trabajo
que debe realizar un agente exterior para llevar una carga 𝑞2 = 7 𝜇C desde el infinito hasta una
posición situada a 3 metros de la carga 𝑞1 es . . .
A. 126 𝜇J
B. 126 mJ
C. 126 nJ
D. 42 nJ
P.7.- Dado el sistema de la figura, y tomando 𝑉(∞) = 0, ¿cuál es el valor correcto para el potencial
eléctrico en 𝑃?
A. 𝑘𝑞 �
1
𝑥+𝑑
B. 𝑘𝑞 �
1
�
𝑥−𝑑
1
�(𝑥+𝑑)2 +𝑦2
C. 𝒌𝒒 �
D. 𝑘𝑞 �
−
𝟏
−
�(𝒙−𝒅)𝟐 +𝒚𝟐
1
𝑥−𝑑
−
1
�(𝑥−𝑑)2 +𝑦2
−
1
�
𝑥+𝑑
�
𝟏
�(𝒙+𝒅)𝟐 +𝒚𝟐
�
P.8.- ¿Y para el campo eléctrico en 𝑃?
A.
−4𝑘𝑞𝑑𝑥
𝚤⃗
(𝑥 2 −𝑑 2 )2
B. 𝒌𝒒 ��
C.
𝒙−𝒅
𝟑
[(𝒙−𝒅)𝟐 +𝒚𝟐 ] �𝟐
4𝑘𝑞𝑑𝑥
𝚤⃗
(𝑥 2 −𝑑 2 )2
D. 𝑘𝑞 ��
𝑥+𝑑
3
[(𝑥+𝑑)2 +𝑦2 ] �2
−
−
𝒙+𝒅
𝟑
[(𝒙+𝒅)𝟐 +𝒚𝟐 ] �𝟐
𝑥−𝑑
3
[(𝑥−𝑑)2 +𝑦 2 ] �2
� 𝚤⃗ + �
� 𝚤⃗ + �
𝒚
𝟑
[(𝒙−𝒅)𝟐 +𝒚𝟐 ] �𝟐
𝑦
3
[(𝑥+𝑑)2 +𝑦 2 ] �2
−
−
𝒚
� 𝒋⃗�
𝑦
� 𝚥⃗�
𝟑
[(𝒙+𝒅)𝟐 +𝒚𝟐 ] �𝟐
3
[(𝑥−𝑑)2 +𝑦 2 ] �2
P.9.- El circuito de la figura está formado por cuatro condensadores cuyas capacidades son:
𝐶1 = 2.0 µF, 𝐶2 = 4.0 µF, 𝐶3 = 8.0 µF y 𝐶4 = 12.0 µF. La capacidad equivalente del condensador
resultante de asociar los cuatro condensadores será. . .
A. 4.6 μF
B. 6.1 μF
C. 6.2 μF
D. 5.0 μF
P.10.- Un condensador plano está conectado a una batería. ¿Con cuál de estos procedimientos
aumentará la energía electrostática acumulada en el condensador?
A. Desconectarlo de la batería, y a continuación, disminuir la distancia entre las placas.
B. Sin desconectarlo, aumentar la distancia entre las placas.
C. Sin desconectarlo, meter un dieléctrico entre sus armaduras.
D. Desconectarlo de la batería, y a continuación, meter un dieléctrico entre sus armaduras.
P.11.- Lo correcto es hablar de…
A. la resistencia del hierro y la resistividad de una barrita de hierro.
B. la resistencia de una barrita de hierro y la resistividad del hierro.
C. la resistencia de una barrita de hierro y la resistencia del hierro.
D. la resistividad del hierro y la resistividad de una barrita de hierro.
P.12.- Disponemos de dos bombillas que, conectadas por separado a la red doméstica (220 V),
proporcionan respectivamente 60 W y 40 W de potencia, y así lo llevan impreso en su superficie.
¿Hay alguna forma de conectar a la misma red las dos bombillas, de manera que la etiquetada con
60 W ilumine menos que la que lleva impresa la etiqueta de 40 W?
A. No, la de 60 W siempre iluminará más.
B. Sí, conectándolas en serie.
C. Sí, conectándolas en paralelo.
D. La información suministrada no basta para responder a la cuestión planteada.
P.13.- A 20℃, la resistividad del plomo es 𝜌0 = 22 × 10−8 Ω ∙ m, y su coeficiente de temperatura es
𝛼 = 4.3 × 10−3 K −1. ¿A qué temperatura se duplicará la resistividad?
A. 233℃
B. 𝟐𝟓𝟑℃
C. 465℃
D. 213℃
P.14.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta?
A. La f.e.m. (ℰ) se mide en voltios.
B. La resistencia de un conductor óhmico no depende del voltaje aplicado.
C. El efecto de introducir un dieléctrico entre las placas de un condensador aislado es el
incremento del campo eléctrico dentro del mismo.
D. La capacidad de un condensador depende exclusivamente de factores geométricos
geométricos y del material dieléctrico entre sus placas.
P.15.- Una partícula con carga negativa de valor 𝑞 = −6 µC está en el seno de un campo
�⃗ = 𝐵0 𝚤⃗ , con 𝐵0 = 7 mT. El vector velocidad de la partícula viene dado por
magnético uniforme 𝐵
𝑣⃗ = 3𝚤⃗ + 2𝚥⃗ (m/s). La fuerza ejercida por el campo magnético sobre la partícula será. . .
�⃗ (nN)
�⃗ = 𝟖𝟒𝒌
A. 𝑭
B. nula
C. 𝐹⃗ = −84𝑘�⃗ (nN)
D. 𝐹⃗ = 84𝑘�⃗ (pN)
P.16.- Un selector de velocidades está constituido por una región en la que existe un campo
magnético uniforme perpendicular a un campo eléctrico vertical también uniforme. Un haz de
partículas cargadas incide perpendicularmente a ambos campos tal como muestra la figura. Si el
módulo del campo eléctrico es 2.1 × 105 N/C y el módulo del campo magnético es 0.07 T, la
velocidad que han de llevar las partículas del haz para que éste no se desvíe al atravesar el
selector de velocidades, será de. . .
A. 𝟑 × 𝟏𝟎𝟔 m/s
B. 300 km/s
C. 3.3 km/s
D. 3 × 10−7 m/s
P.17.- Sea un alambre conductor por el que circula una corriente de intensidad 𝐼, tal como muestra
�⃗, que tiene dirección
la figura. Si el alambre está inmerso en un campo magnético uniforme 𝐵
perpendicular al papel y sentido hacia fuera, ¿cuál es la fuerza neta ejercida por el campo
magnético sobre el alambre?
A. 𝐹 = 𝑎𝐼𝐵, dirección horizontal, sentido hacia la derecha.
B. 𝑭 = 𝒂𝑰𝑩, dirección horizontal, sentido hacia la
izquierda.
C. La fuerza será nula.
D. No se suministra suficiente información sobre la
geometría del alambre como para hacer el cálculo pedido.
P.18.- Disponemos de un solenoide cuyas características son: número de vueltas, 𝑁 = 300;
longitud, 𝐿 = 30 cm, y radio, 𝑅 = 1.5 cm. Por él circula una corriente de 4 A, que nos permite
disponer en su interior de un campo magnético que puede considerarse uniforme en la zona
alejada de los extremos, y que tiene justamente el valor que necesitamos para realizar un
experimento.
Por dificultades técnicas, nos encontramos con que sólo podemos generar una corriente de 2.5 A.
En el laboratorio hay otros solenoides que podríamos utilizar. ¿Con cuál de los siguientes
podríamos obtener el mismo campo magnético con la corriente de 2.5 A?
A. Solenoide con 𝐿 = 50 cm , 𝑅 = 2.5 cm y 𝑁 = 400.
B. Solenoide con 𝐿 = 40 cm , 𝑅 = 2.0 cm y 𝑁 = 600.
C. Solenoide con 𝑳 = 𝟐𝟓 𝐜𝐦 , 𝑹 = 𝟏. 𝟎 𝐜𝐦 y 𝑵 = 𝟒𝟎𝟎.
D. Solenoide con 𝐿 = 30 cm , 𝑅 = 1.5 cm y 𝑁 = 600.