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Preguntas de Campo Eléctrico y Fuerza
Física de PSI
Nombre____________________________________
Multiopción
1. Una barra de plástico se frota con una pieza de lana. Durante este proceso la barra de plástico
adquiere una carga positiva y la pieza de lana adquiere...
(A) Una carga positiva igual
(B) Una carga negativa igual
(C) Una carga positive menos en magnitud
(D) Una carga negativa menos en magnitud
(E) Se mantiene neutral
2. Una esfera con carga positiva se hace acercar a un extremo de una barra de metal sin carga.
Los extremos A y B de la barra serán cargadas con..
(A) positivo, negativo
(B) negativo, positivo
(C) positivo, positivo
(D) negativo, negativo
(E) neutral, neutral
3. Esfera A tiene una carga positiva neta y esfera B es neutral. Son colocados cerca del uno al otro
en una mesa de aislamiento. Esfera B es tocado brevemente por un cable que es de toma a
tierra. ¿Cual afirmación es correcta?
(A) Esfera B se mantiene neutral
(B) Esfera B ahora tiene una carga positiva
(C) Esfera B ahora tiene una carga negativa
(D) Esfera B es positiva y esfera A es negativa
(E) Más información es requerida
4. Un electroscopio inicialmente neutro es brevemente tocado por una barra de plástico con una
carga negativa. ¿Cual afirmación es correcta?
(A) El electroscopio se mantiene neutro
(B) El electroscopio ahora es negativo
(C) El electroscopio ahora es positivo
(D) El electroscopio ahora es negativo y la barra ahora es positiva
(E) El electroscopio ahora es positivo y la barra ahora es negativa
1
Preguntas 5-6
5. Una carga eléctrica Q es colocado en el origen. Una carga q se coloca en el punto B y la fuerza
sobre q debido a carga Q es F. ¿Cual es la fuerza sobre q si se mueve al punto A?
(A) 4F
(B) 2F
(C) F
(D) F/2
(E) F/4
6. Una carga eléctrica Q es colocado en el origen. Una carga q se coloca en el punto A y la fuerza
sobre q debido a carga Q es F. ¿Cual es la fuerza sobre q si se mueve al punto C?
(A) 9F
(B) 3F
(C) F
(D) F/3
(E) F/9
7. Un estudiante en el laboratorio de física quiere determinar el tipo de carga sobre un electroscopio
con una carga inicial. El obtiene dos barras con cargas. La barra positiva causa que las hojas se
repelen y la barra negativa causa que se atraigan. ¿Cual fue la carga inicial sobre el
electroscopio?
(A) positiva
(B) negativa
(C) neutral
(D) no se puede determinar porque el electroscopio no esta conectado a la tierra.
(E) no se puede determinar porque el electroscopio no es un aislador
8. Dos objetos con cargas iguales de Q y separados a una distancia de r se atraen del uno al otro
con una fuerza. Si las cargas en los dos objetos se duplican y la distancia de separación se corta
por la mitad, la fuerza entre los dos es...
(A) 4 veces más grande
(C) 4 veces menor
(E) 16 veces menor
(B) 2 veces más grande
(D) 16 veces mas grande
2
9. Dos esferas idénticas de conducción son cargadas a +Q y a -3Q y son separadas por una
distancia r. La fuerza de atracción entre las esferas es F. Las dos esferas se colocan en contacto
brevemente y después se colocan en sus posiciones originales. Si la nueva fuerza electrostática
entre las esferas es F', ¿Cual de las afirmaciones es cierta?
(A) F’ = F
(B) F’ = 3F
(C) F’ = 1/3 F
(D) F’ = 9F
(E) F’ = 1/9 F
Preguntas 10-11
Tres cargas positivas con cargas iguales de Q están ubicadas en las esquinas de un triángulo
equilátero con lados r.
10. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre la carga C debido a las cargas A y B?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
11. ¿Cual es la magnitud de la fuerza neta sobre el cargo C debido a las cargas A y B?
3
Preguntas 12-13
Tres cargas con cargas iguales de Q están ubicadas en las esquinas de un triángulo equilátero
con lados r.
12. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre las carga C debido a las cargas A y B?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
13. ¿Cual es la magnitud de la fuerza neta sobre el cargo C debido a las cargas A y B?
14. Cuatro cargas positivas Q están ubicadas en las esquinas de un cuadrado como se muestra en
el diagrama. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre una carga positiva de prueba q que se
coloca en el centro del cuadrado?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E) la fuerza neta es cero
4
15. Cuatro cargas Q están ubicadas en las esquinas de un cuadrado como se muestra en el
diagrama. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre una carga positiva de prueba q que se
coloca en el centro del cuadrado?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
16. Cuatro cargas positivas Q están ubicadas en las esquinas de un cuadrado como se muestra en
el diagrama. ¿Cual es la magnitud de la fuerza neta sobre una carga positiva de prueba q que se
coloca en el centro del cuadrado?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
17. Una carga eléctrica Q se coloca en el origen. Si la magnitud del campo eléctrico en el punto A es
E, ¿Cual es la magnitud del campo eléctrico en el punto B?
(A) 4E
(B) 2E
(C) E
(D) E/2
(E) E/4
5
18. Una esfera de conducción esta cargada negativamente con -Q. ¿Cual de las afirmaciones sobre
la distribución de carga es correcta?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
la carga es concentrada en el centro de la esfera.
la carga es concentrada en la parte inferior de la esfera.
la carga es distribuida igualmente sobre todo el volumen de la esfera.
la carga es distribuida igualmente sobre la superficie de la esfera
mas información es requerida
19. Una esfera de conducción esta cargada negativamente con -Q. ¿Cual de las afirmaciones sobre
la magnitud del campo eléctrico es correcta?
(A) máximo en el centro
(D) máximo en el punto 4m
(B) máximo en el punto 1m
(E) máximo en el punto 6m
(C) máximo en el punto 3m
20. Dos placas de conducción en paralelo tienen cargas iguales y opuestas. ¿Cual de las
afirmaciones es cierta sobre la dirección del campo eléctrico?
(A) Dirección al in +X (B) Dirección al +Y (C) Dirección al -X (D) Dirección al -Y
(E) Dirección al –Z
21. Dos placas de conducción en paralelo tienen cargas iguales y opuestas. ¿Cual de las
afirmaciones es cierta sobre la magnitud del campo eléctrico?
(A) Mayor en el punto A
(D) Mayor en el punto D
(B) Mayor en el punto B
(C) Mayor en el punto C
(E) Iguales en los puntos B, C, D y cero en el punto A
6
22. Una esfera de conducción con un radio R se coloca en un campo eléctrico uniforme producido
por dos placas paralelos, M y L. ¿Cual de las afirmaciones es cierta sobre el campo eléctrico en
la esfera?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Incrementando desde el centro hasta la superficie
Disminuyendo desde el centro hasta superficie
Incrementando desde la izquierda hasta la derecha a través de la esfera
Incrementado desde el inferior hasta el superior a través de la esfera
Es cero sobre todo el interior de la esfera
Preguntas 23-24
Un electrón con una carga e y masa m es acelerado del reposo hasta un tiempo T por un campo
eléctrico uniforme que ejerce una fuerza F sobre el electrón.
23. ¿Cual es la magnitud de la fuerza eléctrica?
(A) eF
(B) F/m
(C) F/e
(D) em/F
(E) F/em
24. La rapidez del electrón después de la aceleración por el tiempo T es mas cercana a..
(A) eT/m
(B) FT/m
(C) emT/F
(D) FT/em
(E) m/FT
25. Dos cargas aisladas, +2q y -5q, están aparte por 2cm. Si F es la magnitud de la fuerza actuando
sobre la carga 5q, cual es la magnitud y la dirección de la fuerza actuando sobre la carga +2q?
Magnitud
(A)
(1/2) F
(B)
2F
(C)
F
(D)
F
(E)
2F
Dirección
Hacia la carga -5q
Alejándose de la carga -5q
Hacia la carga -5q
Alejándose de la carga -5q
Hacia la carga -5q
7
26. ¿Cual de las afirmaciones es cierto sobre la fuerza neta sobre una esfera de conducción no
cargada en un campo eléctrico uniforme?
(A) Es cero
(B) Es en la dirección del campo
(C) Es en la dirección opuesta del campo
(D) Produce una torques sobre la esfera en la dirección del campo
(E) Causa la esfera que oscile sobre una posición equilibrada
27. Dos cargas negativas se colocan en las esquinas de un triángulo equilátero. ¿Cual es la
dirección del campo eléctrico neto en el punto C?
(A)
(B)
(C)
(D)
(C)
28. Dos cargas negativas se colocan en las esquinas de un triángulo equilátero. ¿Cual es la
magnitud del campo eléctrico neto en el punto C?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
8
Preguntas 29-30
. La figura a continuación muestra dos partículas, cada uno con una carga de -Q, que están
colocadas en las esquinas opuestas del cuadrado con lados r.
29. Cual es la dirección del campo eléctrico neto en el punto P?
(A)
(B)
(C)
(D)
(C)
30. ¿Cual es el campo eléctrico neto en el punto P?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
31. Una carga puntual de Q1 = +4,0 µC es colocado en el punto -2m. Otra carga Q2 se coloca en el
punto +3m. El campo eléctrico neto en el origen es cero. ¿Cual es la carga en Q2?
(A)
(B)
(C)
(D)
(E)
Magnitud
9,0 µC
6,0 µC
3,0 µC
6,0 µC
9,0 µC
Signo
(A) Positivo
(B) Positivo
(C) Positivo
(D) Negativo
(E) Negativo
9
32. Una esfera pequeña con carga q y masa m es adjuntado al extremo de una cuerda aislador con
longitud L. El otro extremo es adjuntado a una pared con carga negativa. El campo eléctrico E
debido a la carga de la pared es constante en la vecindad donde se encuentra la esfera cargada.
La cuerda hace un ángulo constante θ con el vertical. ¿Cual es el signo y la magnitud de la carga
q?
(A) Positiva and magnitud
(B) Positiva and magnitud
(C) Negativo and magnitud
(D) Negativo and magnitud
(E) Negativo and magnitud
10
Preguntas Abiertas
1. Esfera 1 tiene una carga positiva Q = +6uC y es
ubicada en el origen
a. Cual es la dirección del campo eléctrico en
el punto P, 0,6m de lejos del origen.
b. Cual es la magnitud del campo eléctrico en
el punto P.
Una carga de prueba q = +1uC y masa de m=2,5g se
trae desde la lejana infinidad y se coloca en el punto P.
c.
¿Cual es la dirección de la fuerza eléctrica sobre la carga q debido a la carga Q?
d. ¿Cual es la magnitud de la fuerza eléctrica sobre la carga q debido a la carga Q?
e. ¿Cual es la aceleración de la carga q en el instante que se libera del punto P?
2. Una esfera cargada negativamente con Q=-20µC se coloca en
una mesa aislador con otra pequeña carga q con masa de
m=3,6g que esta suspendido en reposo hacia arriba de la carga
Q. La distancia entre las dos cargas es de 0,8 m.
a. ¿Cual es la dirección del campo eléctrico debido a la carga Q
a la distancia d hacia arriba de la carga Q?
b. ¿Cual es la magnitud del campo eléctrico debido a la carga Q
a la distancia d hacia arriba de la carga Q?
c.
En el diagrama abajo, dibuja todas las fuerzas que actúan
sobre la carga q.
d. ¿Cual debería ser el signo y la magnitud de la carga q con el fin de mantenerlo en equilibrio?
11
3. Una carga Q1=-32uC es fijo en el eje-y a y=4m, y una carga Q2=+18uC es fijo en el eje-x a x=3m.
a. Calcula la magnitud del campo eléctrico E1 sobre el origen debido a la carga Q1
b. Calcula la magnitud del campo eléctrico E2 sobre el origen debido a la carga Q2
c.
En el diagrama, dibuja y nombra los campos eléctricos E1, E2, y el campo eléctrico neto
sobre el origen.
d. Calcula el campo eléctrico neto sobre el origen debido a las dos cargas Q1 y Q2.
12
4. Una pared tiene una carga distribuida negativa produciendo un campo uniforme. Una pequeña
esfera dialéctica de 10g de masa y -90uC de carga es adjuntado a un extremo de una cuerda
aislador de longitud de 0,6m. El otro extremo de la cuerda es adjuntado a la pared. El campo
eléctrico uniforme tiene una magnitud de 500 N/C.
a. ¿Cual es la dirección del campo eléctrico uniforme?
b. Cual es la dirección y la magnitud del campo eléctrico sobre la carga q debido al campo
eléctrico uniforme.
c.
En el diagrama hacia abajo dibuja y nombra todas las fuerzas que actúan sobre la carga q.
d. Calcula el ángulo θ entre la pared y la cuerda.
e. Calcula la distancia más pequeña entre la pared y la esfera cargada.
f.
La cuerda se corta:
i. Calcula la magnitud de la aceleración neta de la esfera cargada q.
ii. Describe la trayectoria que resulta de la esfera cargada.
13
5. Dos esferas pequeñas con masas de m 1 =m2=25g son suspendidas por dos cuerdas de longitud
de L=1,8m desde un punto común. Las esferas cargadas están cargadas con q1=q2=q. Cada
cuerda hace un ángulo de θ = 25o a lo vertical.
a. En el diagrama hacia la izquierda dibuja y nombra todas las fuerzas que actúan sobre cada
esfera.
b. Calcula la distancia entre las esferas.
c.
Calcula la magnitud de la fuerza eléctrica entre las esferas.
d. Calcula la magnitud de las cargas en las esferas.
Una cantidad de carga sale de las esferas debido a la humedad del cuarto. Suponga que las rapideces
en que las cargas salen de las esferas son iguales y que después de un tiempo el nuevo ángulo entre la
cuerda y la línea vertical es 100.
e. Calcula el cambio en la carga eléctrica para cada esfera cuando el ángulo cambia desde 25o a
10o.
14
Respuestas
Multiopción
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
29.
30.
31.
32.
B
B
C
B
A
E
A
D
C
B
A
C
E
E
E
B
E
D
C
D
E
E
C
B
C
B
D
B
C
A
E
C
15
Repuestas para Preguntas Abiertas
1. a. Hacia la derecha
b. 1,5 x 105 N/C
c. Hacia la derecha
d. 0,15 N
e. 60 m/s2
2. a. Abajo
b. 2,8 x 105 N/C
c.
d. 1,25 x 10-7 C; El signo es negativo
3. a. 1,8 x 104 N/C
b. 1,8 x 104 N/C
c.
d. 2,5 x 104 N/C
16
4. a. Hacia la izquierda
b. 0,045 N
c.
d. 𝜃 = 24,7O
e. r = 0,25 m
f. i. 10,8 m/s2
ii.
5. a.
b. 1,52 m
c. 0,114 N
d. 5,4 x 10-4 C
e. 4,2 𝜇C
17