Un electrón se mueve con una velocidad de 2•106 m s -1 y penetra en un campo eléctrico uniforme de 400 N C -1 de igual dirección y sentido que su velocidad.
a) Explique cómo cambia la energía del electrón y calcule la distancia que recorre antes de detenerse.
b) ¿Qué ocurriría si la partícula fuese un positrón? Razone la respuesta
e= 1,6. 10 -19 C ; m=9,1 .10 -31 kg;
a) Potencial electrostático de una carga puntual.
b) Cuando una partícula cargada se mueve en la dirección y sentido de un campo eléctrico, aumenta su energía potencial. Razone qué signo tiene la carga de la partícula.
Solución apartado a) mirar la correspondiente entrada de teoría aquí
a) Campo y potencial electrostáticos de una carga puntual.
b) En una región del espacio existe un campo electrostático generado por una carga puntual negativa, q. Dados dos puntos, A más cercano a la carga y B más alejado de la carga, razone si el potencial en B es mayor o menor que en A.
Dos cargas puntuales iguales, de +10-5 C, se encuentran en el vacío, fijas en los puntos A(0,0) m y B(0,3) m.
a) Calcule el campo y el potencial electrostáticos en el punto C (4, 0) m.
b) Si abandonáramos otra carga puntual de +10-7 C en el punto C (4, 0) m, ¿Cómo se movería? Justifique la respuesta.
K-9.109 Nm2 C -2
Una pequeña esfera de 5·10-3 kg y carga eléctrica q cuelga del extremo inferior de un hilo aislante, inextensible y de masa despreciable, de 0,5 m de longitud. Al aplicar un campo eléctrico horizontal de 2·102 V m-1el hilo se separa de la vertical hasta formar un ángulo de 30º.
a) Dibuje en un esquema las fuerzas que actúan sobre la esfera y determine el valor de la carga q.
b) Haga un análisis energético del proceso y calcule el cambio de energía potencial de la esfera.
g = 10 m s-2
Una partícula de 5·10-3 kg y carga eléctrica q = – 6·10-6 C se mueve con una velocidad de 0,2 m s-1 en el sentido positivo del eje X y penetra en la región x > 0, en la que existe un campo eléctrico uniforme de 500 N C-1 dirigido en el sentido positivo del eje Y.
a) Describa, con ayuda de un esquema, la trayectoria seguida por la partícula y razone si aumenta o disminuye la energía potencial de la partícula en su desplazamiento.
b) Calcule el trabajo realizado por el campo eléctrico en el desplazamiento de la partícula desde el punto (0, 0) m hasta la posición que ocupa 5 s más tarde.
g = 10 m s-2
Una carga de 3.10-6 C se encuentra en el origen de coordenadas y otra carga de -3 . 10 -6 C está situada en el punto (1,1) m.
a) Dibuje en un esquema el campo eléctrico en el punto B (2,0) m y calcule su valor. ¿Cuál es el potencial eléctrico en el punto B?
b) Calcule el trabajo necesario para desplazar una carga de 10.10 -6 C desde el punto A (1,0) m hasta el punto B (2,0) m.
K= 9 . 10 9 N m 2 C -2
Dos cargas puntuales q 1 = – 4 C y q 2 =2 C se encuentran en los puntos (0,0) y (1 , 0) m, respectivamente.
a) Determine el valor del campo eléctrico en el punto (O, 3) m.
b) Razone qué trabajo hay que realizar para trasladar una carga q3 = 5 C desde el infinito hasta el punto (0, 3) m e interprete el signo del resultado.
K – 9•109 N m2C-2
a) Energía potencial electrostática de una carga en presencia de otra Razone si la energía potencial electrostática de una carga q aumenta o disminuye al pasar de un punto A a otro B, siendo el potencial en A menor que en B.
b) El punto A está más alejado que el B de la carga Q que crea el campo .Razone si la carga Q es positiva o negativa.
Solución apartado a) i) : Mirar la entrada correspondiente de teoría aquí.
Considere dos cargas eléctricas puntuales q1 = 2.10 -6 C y q2= – 4.10 -6 C separadas 0,1 m.
a) Determine el valor del campo eléctrico en el punto medio del segmento que une ambas cargas. ¿Puede ser nulo el campo en algún punto de la recta que las une? Conteste razonadamente con ayuda de esquema.
b) Razone si es posible que el potencial eléctrico se anule en algún punto de dicha recta y, en su caso, calcule la distancia de ese punto a las cargas.
K= 9.10 9 Nm2C -2
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