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CAMPO ELECTRICO-LEY DE GAUSS 2016
GUIA DE PROBLEMAS Nº1
PROBLEMA N°1: En un sistema formado por 3 cargas puntuales qa = 3μC. qb = −6μC y qc =
−2μC, referenciado sobre unos ejes cartesianos con escala en cm, a través de los puntos a
(0,0,0), b (0,4,0), c(0,0,3), respectivamente. Determinar la fuerza que se ejerce sobre la carga
qc.
PROBLEMA N°2: Una carga de 5,0µC está localizada x = 0, y = 0 y otra carga Q está localizada
en x = 4,0 cm, y = 0. La fuerza que actúa sobre una tercera carga de 2 µC en x = 8,0cm, y = 0
es 19,7N, apuntando en la dirección x negativa. Determinar el valor de la carga Q.
PROBLEMA N°3: Dos esferas idénticas cargadas 3 x102 kg de masa cada una.
Cuelgan en equilibrio como muestra la figura. La longitud de cada cuerda es de
0,15m y el ángulo θ = 5°. Encuentre la magnitud de la carga sobre cada
esferas.
y
PROBLEMA N°4: Determinar el campo eléctrico creado por un hilo
recto cargado con densidad lineal de carga uniforme λ, en un
punto P, a distancia r del eje x que contiene al hilo. Hilo muy
largo.
P

r
x
O
l
PROBLEMA N°5: Determinar el campo eléctrico creado por un anillo circular de radio a, cargado
con carga Q uniformemente distribuida, en los puntos del eje de simetría que pasa por su centro
y es perpendicular al plano que lo contiene.
PROBLEMA N°6- Un electrón describe una trayectoria circular
alrededor de un alambre largo cargado uniformemente ver figura. Si
la velocidad del electrón es de 6x106 m/s , ¿ Cuál es la densidad de
carga en el alambre?.
PROBLEMA N°7: Un electrón que lleva una velocidad de v = 5 · 106 i m/s accede
perpendicularmente a un campo eléctrico uniforme de intensidad E = 3000 j N/C. Deduce la
ecuación de la trayectoria que describe el electrón. ¿Qué distancia recorre verticalmente el
electrón después de trasladarse horizontalmente 12 cm?
PROBLEMA N°8: Un electrón es proyectado como en la
figura con una velocidad de v0=5,83×106 m/s y a un
ángulo de θ=45°; E=1870 N/C, d =2 cm, y L =10 cm.
¿Golpeará el electrón a cualquiera de las placas? Si golpea
a una placa, ¿a cuál de ellas golpeará y a qué distancia del
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extremo izquierdo?
PROBLEMA N° 9: Se dispone de un material que
cae por un tubo desde un proceso minero. Dicho
material está compuesto de varias sustancias de
donde interesa separar partículas de cuarzo
cargadas positivamente de partículas de fosfato de
roca cargadas en forma negativa. Para ello se idea
el sistema de la Figura 9 en donde se aplica un
campo eléctrico horizontal de E=500.000[v/m].
Suponiendo velocidad y desplazamiento inicial nulo
(boca del tubo) y una relación carga/masa de
ambas partículas igual a q/m = 9 [ C/Kg.] ( =
micro = 10-6 ). Se pide determinar la separación
horizontal de las partículas luego de caer 80 cms.
PROBLEMA N°10: Un dipolo de momento p =0.5 n.C.m se coloca en el interior de un campo
eléctrico uniforme de valor 4 x 10 4 N/C. Calcular el valor del momento ejercido sobre el dipolo
cuando: a) El dipolo es paralelo al campo eléctrico. b) El dipolo es perpendicular al campo
eléctrico. c) El dipolo forma un ángulo de 30 grados con el campo eléctrico. Determinar en cada
caso la energía potencial del dipolo.
PROBLEMA N°11: Consideremos un campo eléctrico uniforme E = 2x103 N/C i , a) ¿Cuál es el
flujo de este campo a través de un cuadrado de 10cm de lado cuyo plano es paralelo al plano yz?
b) Cuál es el flujo que atraviesa el mismo cuadrado si la normal a su plano forma un ángulo de
30° con el eje x?
PROBLEMA N°12: Se tiene una línea infinita con densidad de carga
uniforma. Determine el campo eléctrico a una distancia r de la línea.
PROBLEMA N°13: Una esfera no conductora de radio a tiene una densidad de carga por unidad
de volumen uniforme. Determine el campo eléctrico dentro y fuera de la esfera.
PROBLEMA N°14:Una esfera no conductora solida de radio a y carga
uniforme Q está ubicada en el centro d una esfera conductora hueca
descargada, de radio interior b y exterior c. Halle el valor del campo E en las
regiones siguientes:
a) Dentro de la esfera no conductora.
b) Entre la esfera no conductora y la conductora.
c) Dentro de la esfera conductora. d) Fuera de las esferas.
e) ¿Cuáles son las densidades de cargas inducidas en las superficies interna
y externa de la esfera no conductora?
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PROBLEMA N°15: Dos láminas infinitas no conductoras, con carga
uniforme están enfrentadas paralelamente. La de la izquierda tiene una
densidad de carga superficial y l. a de la derecha. Halle el campo
eléctrico en todas las regiones, para la siguiente configuración
Ayuda: primero resuelva para una lámina sola, luego las dos juntas.
PROBLEMA N°16: Una pequeña esfera de 0,2 g de masa pende de un hilo entre dos láminas
paralelas verticales separadas 8 cm. La esfera tiene una carga de 5 10-9 C y el hilo forma un
ángulo de 30º con la vertical.
a) Realiza un diagrama con las fuerzas que actúan sobre la esfera.
b) ¿Qué campo eléctrico actúa sobre la esfera?
PROBLEMA N°17: Un largo conductor cilíndrico lleva una carga +q, rodeado por un cascarón
cilíndrico conductor de carga -2q. Utilizar la ley de Gauss para encontrar a) el campo eléctrico
en aquellos puntos fuera del cascarón conductor, b)
la distribución de carga en el cascarón
conductor, c)
el campo eléctrico en la región intermedia entre los cilindros.
PROBLEMA N°18: Un electrón ubicado a 4cm del eje de un cilindro metálico hueco, de 2cm de
radio y largo casi infinito, está sometido a una fuerza de 8 x 10-20 N.
a) Determinar la densidad de carga del cilindro.
b) Qué fuerza actuaría sobre un electrón ubicado a 1cm del eje del cilindro?
Carga del electrón: 1.6 x 10-19 C.
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