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Nombre:
C.I.:
Primer Parcial
Física General II (Biociencias – Geociencias)
10/10/2015
Algunos Datos: masa del electrón = 9,11 ×10−31 kg; carga del electrón = 1,602×10−19 C
1.
Una partícula cargada de masa 12 g se suspende de una cuerda ligera en presencia de
un campo eléctrico uniforme E = (7 i + 2 j) x 106 N/C, como muestra la figura. La partícula
está en equilibrio con θ = 150. Entonces la carga de la partícula es:
1.A
a) 9,1 nC
b) 5,6 μC
c) 4,2 nC
d) 1,5 nC
e) 0,3 C
Considere las siguientes afirmaciones sobre la situación anterior:
i) el campo E es producido por la carga q
ii) el campo E es producido por otras cargas no mencionadas en el problema
iii) la fuerza neta sobre q es la fuerza eléctrica debida a E
iv) la partícula queda en equilibrio cuando la fuerza eléctrica que realiza y la que recibe son iguales.
De las afirmaciones anteriores, son correctas:
1.B
a) solamente i), iii) y iv)
b) solamente iii) y iv)
c) solamente i) y iii)
d) solamente ii)
e) ninguna de las anteriores
2.
Para llevar energía entre dos subestaciones, la UTE utiliza cables de cobre de 2 cm de diámetro y 200 km de
longitud. Si el cobre posee 7,3 x 1028 electrones libres/m3 y la corriente que transporta es de 1000A ¿cuánto tiempo en
promedio le llevará a un electrón recorrer todo el cable?
2. A.
a) 340 s
b) 5,6 x 104 s
c) 5,4 x 107 s
d) 7,3 x 108 s
e) Ninguna de las anteriores
¿Cúal de las siguientes afirmaciones es correcta?
2.B.
a) El tiempo que le lleva a un electrón recorrer todo el cable, es independiente del material del cual este fabricado.
b) El tiempo que le lleva a un electrón recorrer todo el cable, es independiente de la intensidad que circule por él.
c) Cuanto mayor es el diámetro del cable, menos tiempo insumirá el electrón en recorrer todo el cable
d) Si el cable presentara una densidad de electrones libres menor, el tiempo que le lleva al electrón recorrer todo el
cable sería menor.
e) El tiempo que le lleva al electrón recorrer todo el cable es inversamente proporcional a la intensidad que circula y
proporcional al cuadrado de la longitud del cable.
3.
Un electrón se acelera por una diferencia de potencial de 1.5 kV y se dirige a un región entre dos placas
paralelas separadas 30 mm con una diferencia de potencial de 150 V entre ellas. Si el electrón entra moviéndose
perpendicularmente al campo eléctrico entre las placas, ¿qué campo magnético es necesario, perpendicular tanto a la
trayectoria del electrón como al campo eléctrico para que el electrón viaje en línea recta?
3.A
a) B = 3.08 x 10-4 T
b) B = 6.89 x 10-3 T
c) B = 4.24 x 102 T
d) B = 2.18 x 10-4 T
e) B = 5.00 x 103 T
Suponga ahora que en un cierto instante se anula la diferencia de potencial entre las placas haciendo que el campo
eléctrico se vuelva cero. La fuerza magnética sobre el electrón que ahora se mueve en una región donde sólo hay un
campo magnético:
3.B
a) Aumenta la energía cinética del electrón.
b) No cambia la energía cinética del electrón.
c) Realiza un trabajo positivo sobre el electrón.
d) Cambia en función del campo magnético generado por el propio electrón al moverse.
e) Realiza un trabajo negativo sobre el electrón.
4.
Dos lámparas eléctricas de resistencias R1 y R2, con R1>R2, se pueden conectar en serie o en paralelo a una
misma fuente. Para cada caso ¿cuál de ellas se ve más brillante?
4.A
a)
b)
c)
d)
e)
En el arreglo en serie las dos lámparas brillan igual.
En el arreglo en serie es más brillante R2
En el arreglo en paralelo es más brillante R1
En el arreglo en paralelo es más brillante R2
En el arreglo en paralelo las dos lámparas brillan igual que en el arreglo en serie.
Sobre los circuitos eléctricos con resistencias, se proponen las siguientes afirmaciones:
i) La diferencia de potencial entre extremos de cada resistencia de un arreglo en paralelo es la misma que para
su resistencia equivalente.
ii) La intensidad de corriente por todas las resistencias de un arreglo en paralelo es la misma
independientemente del valor de cada resistencia individual.
iii) La resistencia equivalente de un arreglo de resistencias en paralelo es siempre menor que la menor del
arreglo.
iv) La diferencia de potencial entre los extremos de un arreglo de resistencias en serie es la suma de las
diferencias de potencial de cada una de ellas.
v) La potencia eléctrica disipada por ambos circuitos de la parte A) es la misma.
De las afirmaciones anteriores, son correctas:
4.B
a)
b)
c)
d)
e)
i, iii, iv
i, ii, v
ii, iii, v
i, iv
iv, v
5. Protones con una energía cinética de 7 MeV describen una órbita circular en un campo magnético. Las partículas
alfa, que son núcleos de helio, tienen dos veces la carga y cuatro veces la masa del protón.
¿Qué energía cinética han de tener las partículas alfa para moverse en la misma órbita dentro del mismo campo
magnético?
5.A
a) 14 MeV
b) 10,5 MeV
c) 28 MeV
d) 3,5 MeV
e) 7,0 MeV
Si colocamos un protón y una partícula alfa con la misma velocidad en un campo magnético uniforme perpendicular a
la misma:
5.B
a)
El protón describirá una órbita menor a la de la partícula alfa.
b)
El protón recorre una órbita en sentido opuesto a la de la partícula alfa.
c)
El protón describirá una órbita tres veces mayor a la de la partícula alfa.
d)
La órbita del protón es cuatro veces mayor que la de la partícula alfa.
e)
Ambas partículas se mueven sobre la misma órbita.