Unidad Educativa Venezuela Fsica 5to Ao

Prof. Ronny Altuve

EJERCICIOS PROPUESTOS UNIDAD II. CAMPO ELECTROSTTICO

1) El ncleo del tomo de helio tiene una carga de +2e, siendo . Cul es, en

mdulo, la intensidad del campo elctrico a una distancia de ? Cul es el mdulo

de la fuerza con que este campo elctrico acta sobre un electrn colocado a la misma

distancia?

Resp. CN /102,7 8 ; N111052,11

2) La carga de un electrn es, en mdulo, y su masa . Cul debe

ser, en mdulo, la intensidad del campo elctrico que acta sobre el electrn para que la

fuerza originada por dicho campo sea del mismo mdulo que el peso del electrn?

Resp. CN /1057,5 11

3) Calcular la magnitud del campo elctrico a que est sometida una carga elctrica de + 8C,

si sobre ella acta una fuerza de .

Resp. 25 N/C

4) Se tienen dos cargas elctricas de 4 microcoulomb, ubicadas sobre el eje X, una en el

origen y la otra en X = 8 m. Calcular el campo elctrico: a) sobre el eje X en X = 10 m; b) en

X = 2 m.

Resp. a) CN /1036,9 3 ; b) CN /108 3

5) Una carga de + 30C y otra de - 30C se encuentran respectivamente en los extremos de

un segmento de 20 cm de longitud. Si las cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo, la

intensidad del campo elctrico resultante en el punto medio del segmento? Si en dicho

punto se coloca un electrn, Cul es, en mdulo, la fuerza elctrica sobre el electrn?

Resp. CN /104,5 7 ; N121064,8

6) Calcular la magnitud del campo elctrico creado por dos cargas y , en

un punto situado entre ambas cargas, sobre el segmento que las une, a 20 cm de la

primero y a 60 cm de la segunda.

Resp. CN /10025,1 6

7) Dos cargas elctricas estn situadas sobre una misma recta horizontal, separadas entre si

1m. La carga est del lado izquierdo y est del lado derecho.

Calcular la magnitud del campo elctrico resultante en un punto P ubicado a 20 cm a la

izquierda de Q.

Resp. CN /101,1 16

8) Se tiene un tringulo issceles cuyos lados iguales miden 20 cm y el lado desigual mide

10cm. En uno de los extremos de la base se ubica una carga de -0,16C y en el vrtice

superior una carga de 0,5C. Calcular la magnitud del campo elctrico en el otro vrtice de

la base.

Resp. CN /1059,1 5

9) Se tiene un rombo de 6 cm de lado, dispuesto de tal manera que la diagonal mayor de

10,39 cm este ubicada horizontalmente y la diagonal menor verticalmente. En el vrtice

superior se ubica una carga y en el vrtice izquierdo y derecho de la diagonal

Ce19

106,1

m9

102

Ce19

106,1 Kgm31

101,9

N4

102

CQ 41

CQ 52

CQ4

1105 CQ

4

2104

CQ 2001

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+ + 30

90

60

20 cm

A

C

B

Figura 1

mayor se ubican respectivamente cargas . Calcular la magnitud del

campo elctrico resultante en: a) en el vrtice inferior de la diagonal menor; b) en el punto

donde se cortan las diagonales.

Resp. a) CN /108 5 ; b) CN /102 6

10) Cuatro cargas puntuales estn ubicadas en los vrtices de un rectngulo el cual esta

dispuesto de tal manera que la longitud mayor sea horizontal. En los vrtices superior e

inferior izquierdo se ubica una carga +q y en los otros vrtices una carga +2q. Si q

equivale a 6C y el rectngulo tiene 80 cm de largo y 20 cm de ancho, calcular el campo

elctrico resultante en el centro del l.

Resp. CN /1017,6 5

11) En la figura 1, las cargas en A y en B son,

respectivamente y . Si las

cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo, la

intensidad del campo elctrico resultante en el

vrtice C?

Resp. CN /1076,2 6

12) En los vrtices A, B y C de un tringulo equiltero de lado 40 cm se encuentran cargas de

10nC, 120nC y 40nC respectivamente. Si las cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo,

la intensidad del campo elctrico resultante en el punto medio del lado AB?

Resp. CN /10493,2 4

13) En los vrtices A, B y C del triangulo rectngulo

de la figura 2 se encuentran respectivamente

cargas , y . Si las

cargas estn en el vaco, Cul es, en mdulo, la

intensidad del campo elctrico resultante en el

punto medio D de la hipotenusa AB?

Resp. CN /1042,7 7

14) Cul es la intensidad del campo elctrico resultante en el centro del

cuadrado de la figura 3 sabiendo que y que el cuadrado es

de lado a = 20 cm?

Resp. CN /1027,1 6

CQQ 12032

CqA

0,2 CqB

0,3

CqA

20 CqB

30 CqC

40

+

+

+

90

45 45

10 cm 10 cm

D Figura 2

A

C

B

Cq 1

+

+

-

-

a

Figura 3

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CARGAS PUNTUALES EN UN CAMPO ELCTRICO UNIFORME

15) Una partcula de masa 0,02 g con carga de 4C se deja en libertad en un campo elctrico

uniforme cuya intensidad es de mdulo 6 N/C. Determinar: a) La aceleracin de la

partcula; b) la distancia recorrida por la partcula en 2s.

Resp. 2/2,1 sm ; m12104,2

16) Una partcula de masa M = 0,01 g que se de deja en libertad dentro de un campo elctrico

uniforme cuya intensidad es de mdulo 100 N/C vara su rapidez desde 10 m/s hasta

60m/s en un tiempo de 1s. Cul es la carga q de la partcula? Qu distancia X

recorre en dicho tiempo?

Resp. C0,5 ; m5105,3

17) Se tienen dos placas con cargas de la misma magnitud y signo contrario separadas la

distancia de 10 cm. Si la intensidad del campo elctrico entre las placas es de mdulo

4N/C, Qu aceleracin adquiere un electrn que se desprende de la placa negativa? Qu

tiempo tarda el electrn en llegar a la placa positiva? Cul es su rapidez cuando llega a

esta placa?

Resp. 212 /107,0 sm ; s7103,5 ; sm /107,3 5

18) Un electrn se lanza con rapidez inicial perpendicularmente al campo elctrico

originado por dos placas metlicas con cargas iguales y de signo contrario. Si la intensidad

del campo es, en mdulo, y las placas tienen una longitud X = 10 cm, Cul es

a) la aceleracin del electrn, b) el tiempo que tarda en recorrer la longitud X, c) la rapidez

en el instante de abandonar las placas?

Resp. 214 /1075,1 sm ; s8105 ; sm /109,8 6

19) Se lanza un electrn con rapidez inicial desde el origen de un sistema de ejes

rectangulares en el sentido positivo del Eje X. Si la intensidad del campo elctrico es, en

mdulo, , en la direccin del Eje X y en sentido positivo. Cul es: a) la

aceleracin del electrn; b) la distancia vertical y cuando la distancia horizontal recorrida

por el electrn es ; c) la rapidez del electrn en el punto (x ; y)?

Resp. 213 /107 sm ; m21079,4 ; sm /1059,2 6

FLUJO DE CAMPO ELECTRICO.

20) Una superficie plana cuadrada de lado a = 0,2 m se encuentra en un campo elctrico

uniforme de mdulo . Cul es el flujo de campo elctrico a travs de la

superficie: a) si sta es perpendicular al campo, b) si el vector campo forma con la

superficie un ngulo de 30 grados; c) si la superficie es paralela al campo?

Resp. C

mN2

960 ; C

mN2

480 ; C

mN2

0

21) Una superficie cbica de arista 0,2 m, colocada dentro de un campo elctrico uniforme de

direccin vertical y sentido hacia abajo, cuya intensidad es de mdulo . Si

sm6102

CNE

310

smV

o

410

CNE

2104

mX4

1107,3

CN4104,2

CNE

5105,1

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una de las caras del cubo es perpendicular al campo, Cul es el flujo de campo elctrico a

travs de: a) la cara superior; b) la cara inferior; c) las caras laterales; d) toda la superficie?

Resp. a) C

mN2

3100,6 ; El signo negativo indica que el flujo es entrante

b) C

mN2

3100,6 ; El signo positivo indica que el flujo es saliente

c) 0; d) 0