fÍsica 2º bach. 2ª evaluaciÓn

EXAMEN DE 2 EVALUACION: FISICA DE COU

1- Momento angular de un sistema de partículas. Teorema de Steiner. Radio de giro.

2- Si los casquetes de hielo polares se fundieran totalmente. ¿ Cual sería su efecto sobre la rotación terres-tre ?.

3- Dos cargas puntuales de 2 exp-7 C y 3 exp-7 C estan separadas por una distancia de 0,1 m. Calcular el campo y el potencial elétrico resultantes a) en el punto medio de la distancia entre ellas, b) en un punto situado a 0,04 m de la primera, sobre la recta que pasa por ellas, pero fuera del segmento que las une, d) en un punto situado a 0,1 m de cada carga, e) ¿En que punto el campo electrico es cero ?.

4- Una estación orbital describe una órbita circular en tor-no a la Tierra con un periodo de 2 horas. Calcular la velocidad orbital de la estacion. Se le desea acoplar una nave de 500 Kg que partirá de la Tierra. ¿ Cual será la energía necesaria para situar dicha nave ?.

5- Dos discos A y B tienen un eje de giro común y horizontal perpendicular a ambos que pasa por sus centros. El disco A de 3 Kg, y 20 cm de radio se encuentra inicialmente en repo-so. El disco B, de 4 Kg de masa y 10 cm de radio gira ini-cialmente con velocidad de 10 rad/s. En un instante dado se acoplan los dos discos pasando a girar solidariamente. a) La velocidad en el instante inmediato a producirse el acoplamiento. b) La energia perdida por rozamiento en el acoplamiento de ambos.

6- Dos poleas del mismo eje, masas 2 y 0,5 Kg y radios 24 y 8 cm, se supone que las masas estan repartidas sobre las llantas estan acopladas formando una sola polea. Dos hilos enrrollados en el mismo sentido sobre dichas poleas penden las masas 2 y 4 Kg respectivamente. El sistema se deja libre y sin velocidad inicial. Se pide: - Aceleración angular de la polea. - Aceleración de cada masa. - Tensiones de los hilos.

SEMINARIO DE FISICA Y QUIMICA I.B. AL-ANDALUS

2 EV. DE FISICA DE COU. RECUPERACION

TEORIA

1- Energía potencial electrica.2- Cantidad de movimiento de un sistema de partículas.

CUESTION

Explica razonadamente que le ocurriría a un tiovivo si todos los niños que viajan en el se acercaran simultáneamente al eje del mismo.

PROBLEMAS

1- Un cilindro, de 20 cm de radio, está girando, a razón de 100 r.p.m. alrededor de su eje de simetría. Para conseguir detenerlo se le aplica una fuerza tangencial de 100 N y se detiene en 10 s. Calcular el momento de inercia del cilin-dro. ¿ Cuantas vueltas dió hasta detenerse ?.

2- ¿ Cual sería el periodo de un satélite que gira alrede-dor de la Tierra en una órbita cuyo radio es un cuarto del radio orbital lunar ?. El periodo de la luna es de 28 dias. ¿ Cual sería la distancia del satélite a la superficie de la Tierra ?. ¿ Cual sería la relación de la velocidad del saté-lite y de la Luna ?.

3- Tres cargas de valores Q1 = 2 microC, Q2 = 3 microC y una tercera carga Q3 = -2 microC están situadas en los vér-tices de un triángulo equilátero de 1 m de lado. Encontrar el potencial elelctrico en el punto medio (A) del lado queune Q1 y Q2. Campo y potencial eléctrico en el punto (B). Calcular el trabajo para llevar una carga de 3 microC del punto (A) al (B).

EXAMEN DE FISICA. COU. EVALUACION 2ª

TEORIA (Elegir UNA de las dos)

1.- Estudio comparado del campo gravitatorio y eléctrico.2.- Trabajo en un campo eléctrico. Potencial eléctrico.

CUESTIONES

1.- El equivalente mecánico del calor es 4,18 J. ¿Significa ésto, que un sistema es capaz de producir 4,18 J de trabajo mecánico, a partir de 1 caloría?.

2.-

La figura muestra las trayectorias de partículas en un campo magnético dirigido hacia el folio. ¿Puedes identificar los tipos de partículas presentes?.

PROBLEMAS

1.- Calcular la velocidad de partida de un satélite que se desea colocar a una altura de 36.000 Km, si su masa es de 2000 Kg y el radio de la tierra es de 6370 Km. Calcular su periodo de revolución.

2.- Los puntos a y b de la figura son las terminales de una línea recorrida por una corriente senoidal de frecuencia 60 Hz. La tensión eficaz entre dichos puntos vale Vef = 130 V. a) Cual es la expresión de la tensión instantánea, V, entre a y b. b) Cuanto vale la intensidad eficaz en el circuito. c) Calcular la ddp entre los puntos a y c. d) Calcular la ddp entre los puntos c y d. e) Deducir el valor del factor de potencia del circuito.Datos : L = 0,02 H R1 = 6 _ C = 884 µF R2 = 3 _

3.- En los vértices de un triángulo equilátero ABC, cuyo lado es de 2 cm, se colocan tres cargas de 6, 4 y -5 µC res-pectivamente. Calcular el campo y potencial en el punto me-dio, P, del lado BC. Calcular el trabajo necesario para trasladar una carga de 3 µC desde el punto medio, N, del la-do AB hasta P.

EXAMEN DE COU: FISICA. 2ª EVALUACION.

TEORIA. (Elegir UNA)

1.- Energía total gravitacional. Conclusiones y cálculo de la velocidad de escape.

2.- Comparación entre el campo gravitatorio y eléctrico.

CUESTIONES.

1.- El equivalente mecánico del calor es de 4,18 J.¿Significa ésto, que un sistema es capaz de producir 4,18 J de trabajo mecánico, a partir de 1 caloría?.

2.- ¿Con qué velocidad incide sobre la superficie terrestre un meteorito que procede del espacio interestelar?. Despréciese la acción de frenado de la atmosfera.

PROBLEMAS.

1.- Se realiza una transformación isoterma en un gas perfecto diatómico, desde un volumen de 10 l, presión de 5 atm y a la temperatura de 27 °C, hasta que se reduce el vo-lumen a la mitad. Calulara) Presión final del gas. b) Trabajo y calor en la transformación. c) Variación de la entropía en la transformación.

2.- En los vértices de un triángulo equilátero ABC, cuyo lado es de 2 cm, se colocan tres cargas de 6,4 y 5 µC res-pectivamente. Calular el campo y potencial electrostático en el punto medio, P, del lado BC. Calcular el trabajo necesario para trasladar una carga de 3 µC, desde el punto medio, N, del lado AB hasta P.

EXAMEN DE COU: FISICA. EVALUACION 2ª

TEORIA. (Elegir UNA)

1.- Energia potencial electrostática.

2.- El campo gravitacional.

CUESTIONES.

1.- El equivalente mecánico del calor es de 4,18 J.¿Significa ésto, que un sistema es capaz de producir 4,18 J de trabajo mecánico, a partir de 1 caloría?.

2.- ¿Con qué velocidad incide sobre la superficie terrestre un meteorito que procede del espacio interestelar?. Despreciese la acción de frenado de la atmosfera.

PROBLEMAS.

1.- Setenta gramos de Helio, un gas ideal monoatómico, secomprimen adiabaticamente desde un estado inicial A(P = 1 atm, V = 80 l) a un estado final B ( V = 40 l). Calcular: a) temperatura final; b) trabajo realizado para comprimir el gas; c) variacion de la energía interna; d) calor ganado o cedido.

Cp = 5/2 .R Cv = 3/2. R R = 2 cal/K.mol P.at. He = 4

2.- Dos cargas puntuales de 1 micro-C se colocan en los ver-tices de un triángulo equilátero de lado 1 m. Hallar: a) La carga que debe colocarse en el tercer vertice para que el campo electrico sea nulo en el baricentro G del triángulob) potencial creado por las tres cargas en G; c) energía potencial de una carga q'= 5 micro-C colocada en G; d) dife-rencia de potencial entre el punto G y el punto G', situado simetrico a G respecto un lado; e) trabajo realizado y quien lo realizó, cuando la carga q'se desplaza de G a G'.

EXAMEN DE COU: FISICA. 2ª EVALUACION

TEORIA.(Elegir UNA. Puntuacion 2.5)

1.- Energía total gravitacional. Conclusiones y cálculo de la velocidad de escape.

2.- Estudio del campo y potencial electrico creado por una esfera hueca de carga superficial.

CUESTIONES.(Puntuación 1.5)

¿Pueden dos isotermas, en un diagrama P-V, cortarse en algún punto?. Razonese.

PROBLEMAS. (Puntuación 2)

1.- Consideremos la Tierra aislada y tomemos como valor de su radio Ro = 6370 Km. Queremos que un satélite artificial de 65 Kg describa una órbita circular de radio R = 3Ro. La gravedad en la superficie la tomamos como 9.8 m/s. Se pide:a) Energía necesaria para lanzar y colocar en órbita al satelite. b) Periodo del mismo ( h, m, s). c)Energía necesa-ria suplementaria, para que una vez en orbita 3Ro, mandarlo a una órbita circular de radio 4Ro.

2.- Calcular la potencia necesaria para comprimir hasta la presion de 5 Kg/cm , 10 m /h, de aire tomado inicialmente a la presión de 760 mmHg y a 27 ºC.a) Cuando la compresión es isoterma. b) Cuando la compresión es adiabática ( = 1,4). Se considera el aire un gas per-fecto). Tómese 1 atm = 1 Kg/cm ).

3.- Dos cargas puntuales de 0.2 micro-C y 0.3 micro-C, están separadas 0.1 m. Calcular el campo y potencial electrico re-sultantes: a) en el punto medio de la distancia entre ellas; b) en un punto situado a 0.04 m de la primera, sobre la recta que pasa por ellas, pero fuera del segmento que las une; c) en un punto situado a 0,1 m de cada carga; d) ¿en que punto el campo electrico es cero?.

I.B. SANTO DOMINGOSEMINARIO DE FISICA Y QUIMICA EL EJIDO (ALMERIA)

TEORIA

1.- Momento angular de un sólido rígido. Momento de Inercia. Conservación del momento angular.(2)

2.- El equivalente mecánico del calor es de 4,18 J. ¿Significa ésto, que un sistema es capaz de producir 4,18 J de trabajo mecánico, a partir de 1 caloría?.(2)

PROBLEMAS (3)

1.- Un volante de radio R = 30 cm, masa M = 2 kg, se monta como se ve en la figura. Una cuerda ligera enrrollada alrededor del volante sostiene un cuerpo de masa m = 0,5 kg. Calcula la aceleración angular del volante, la tensión de la cuerda y la energía cinética del sistema al cabo de 10 s.El volante se considera un cilindro.

2.- Un mol de un gas diatómico se encuentra a 300 K, ocupando un volumen de 3 litros. Se expansiona isotermicamentehasta que su volumen es doble, a continuación se enfría isobaricamente hasta un cierto estado, a partir del cual sigue un proceso adia-bático que le devuelve a la posición inicial. Calcula:a) Valor de las variables P, V, T en los puntos A, B, C del ciclo.b) Intercambio de calor, trabajo y energía interna en cada proceso.c) Rendimento del ciclo.

Capacidad calorífica a presión constante Cp = 7/2 R


TEORIA

1.- Segundo principio de la termodinámica. Concepto de entropía.(2)

2.- Explica razonadamente que le ocurriría a un tiovivo si todos los niños que viajan en él se acercaran simultáneamente al eje del mismo.

PROBLEMAS (3)

1.- Un gas monoatómico se encuentra inicialmente a 1 atm de presión y ocupa un volumen de 0,5 litros. Se expansiona isobari-camente hasta un cierto estado. A continuación, se comprime isocoricamente hasta que su presión es 0,25 atm. A partir del cual sigue un proceso adiabático que le devuelve a la posición inicial. Calcula:a) Valor de las variables P, V, T en los puntos A, B, C del ciclo.b) Intercambio de calor, trabajo y energía interna en cada proceso.c) Rendimiento del ciclo.Capacidad calorífica a presión constante Cp = 5/2 R

2.- Se sujeta una masa de 12 kg a una cuerda que está arrollada alrededor de un volante de radio 10 cm. Se mide la aceleración de la masa, hacia abajo del plano sin rozamiento, y se obtiene 2 m/s². Determina la tensión de la cuerda, el momento de inercia del volante y la energía cinética de éste al cabo de 2 s.


TEORIA

1.- Analogías y diferencias entre el campo eléctrico y el gravitatorio. (2)

2.- Si el diámetro de Marte es aproximadamente, la mitad del terrestre y su masa la décima parte de la masa de la Tierra, ¿cuánto marcaría una balanza en Marte, si en la Tierra señala 60 kg?. (2)

PROBLEMAS

1.- Calcule el valor de la intensidad del campo eléctrico en el punto P, debido a la configuración de cargas que se muestra en la figura. Calcula el trabajo para llevar una carga de -10 µC desde el punto P al B. Indica de forma razonada quién lo realizó. (3)

Q1 = 8 µC Q2 = -12 µC a = 0,1 m b = 0,15 m

2.- Cuando la nave espacial Apolo XI quedó en órbita alrededor de la Luna, su masa era de 9979 kg, su periodo de 119 minutos y su distancia media al centro de la Luna fue de 1849 km. Suponiendo que su órbita fue circular y que la Luna es una esfera uniforme, determine:a) la masa de ésta, b) la velocidad orbital y c) la energía mínima requerida para que el vehículo deje la órbita y escape de la gravedad lunar.(3)

Constante de la gravitación universal G = 6,67 exp 11 N.m²/kg².


TEORIA (2)

1.- Trabajo en un campo eléctrico. Energía potencial eléctrica. 2.- ¿Con qué velocidad incide sobre la superficie terrestre un meteorito que procede del espacio interestelar?. Despréciese la acción de frenado de la atmósfera.

PROBLEMAS (3)

1.- Un satélite de 500 kg de masa está en órbita circular en torno a la Tierra a una altura de 500 km. Calcula:a) Periodo de revolución del mismo.b) Energía cinética y potencial del satélitec) La energía mínima requerida para que el satélite deje la órbita y escape de la gravedad terrestre.

Cosntante de gravitación Universal, G = 6,67 exp -11 N.m²/kg²Radio de la Tierra 6370 km. Masa de la Tierra M = 6 exp 24 kg.

2.- Tres cargas Q1 = -8 µC,Q2 = 2 µC, y Q3 = 6 µC están situadas en los puntos (0,0), (0,4) y (2,0) respectivamente. Calcula:a) La intensidad de campo eléctrico en el punto (0,2).b) Trabajo necesario y quién lo realizó, para trasladar una carga q = 4 µC desde el punto A(0,2) hasta el punto B(2,1).

RECUPERACION DE COU. FISICA. 2ª EVALUACION

TEORIA (2,5 PUNTOS)

Energía total gravitacional. Conclusiones. Cálculo de la velocidad de escape.

CUESTION (1,5 PUNTOS)

Si el diámetro de Marte es, aproximadamente, la mitad del terrestre y su masa la décima parte de la masa de la Tierra, ¿cuanto marcaría una balanza en Marte, si en la Tie-rra señala 60 Kg?.

PROBLEMAS (2 PUNTOS CADA UNO)

1.- En un circuito RLC en serie se aplica un voltaje eficaz de 220 V y 50 Hz, a una autoinducción de 1,0 H; un condensa-dor de 60 µF y una resistencia de 100 _. Calcular: a) La reactancia inductiva y la capacitiva; b) impedancia del circuito; c) intensidad de la corriente; d) la caida de tensión entre los bornes de la bobina, en el condensador y en la resistencia; e) la potencia consumida por el circuito.

2.- Un electrón penetra normalmente en un campo magnético uniforme de 0,003 Wb/m². La velocidad es de 4 exp6 m/s. Cal-cular:a) Fuerza que actua sobre el electrón; b) radio de la órbita que describe; c) tiempo que tarda en recorrer esa ór-bita. Haz un esquema.Carga del electrón..... 1,6 exp-19 CMasa del electrón...... 9,1 exp-31 Kg

3.- En el sistema de referencia (O; i,j) hay una carga Q1 de 25 µC en el origen y otra Q2 de -8 µC en el punto A(3,0). Calcular: a) Campo eléctrico creado en el punto B(3,4); b) la fuerza que actúa en dicho punto sobre una carga de Q3 de -3 µC; c) el trabajo para trasladar Q3 desde el punto B has-ta el punto C(0,4). Las coordenadas de los puntos en el SI.

I.B. STO. DOMINGOSEMINARIO DE FISICA Y QUIMICA EL EJIDO (ALMERIA)

EXAMEN DE RECUPERACION DE LA SEGUNDA EVALUACION

PRIMERA PARTE.

1.- Trabajo en un sólido rígido. Energía cinética de rotación.

2.- Demuestre que la ecuación T . V = T . V se obtiene a partir de la ecuación P . V = P . V , para un proceso adiabático. (Observe que es aplicable P.V = n.R.T durante el proceso).

3.- Intensidad de campo eléctrico. Principio de superposición de campos.

4.- Un satélite se mueve en una órbita circular en torno a un planeta. Demuestre que la velocidad orbital V y la velocidad de escape Ve, están relacionadas por la expresión:

Ve = 2.V

SEGUNDA PARTE

5.- Un cuerpo de 500 g comienza a girar alrededor de un eje por la acción de un momento de 0,8 N.m. Sabiendo que el radio de giro del cuerpo es de 50 cm, calcula:a) Momento de Inercia del cuerpo; b) aceleración angular; c) energía cinética de rotación al cabo de 5 s.;d) número de vueltas que dió en ese tiempo.

6.- Dos moles de un gas ideal se expanden desde una presión de 5 atm y un volumen de 12 l hasta un volumen de 30 l. Calcula:a) El valor de las variables P, V, T en los estados inicial y final.b) El valor de U, Q y W intercambiados en el proceso, si1) El proceso es isotermo.2) El proceso es adiabático. ( = 1,4)

7.- Calcula la velocidad de partida de un satélite que se desea colocar a una altura de 36.000 Km, si su masa es de 2000 Kg y el radio de la tierra es de 6370 Km. Calcula su periodo de revolución. ( g =9,8 m/s²)

8.- En los vértices opuestos de un cuadrado de 50 cm de lado hay dos cargas Q1 = 20 µC y Q2 = 10 µC. Suponiendo que están en el vacío, calcula:a) Campo eléctrico en el punto A; b) fuerza que actua sobre una carga de -2 µC situada en el punto P; c) trabajo para llevar dicha carga desde el punto P al B.

I. E. S. SANTO DOMINGODEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE LA SEGUNDA EVALUACIÓN DE C.O.U.

TEORÍA

1.- Trabajo en un campo eléctrico. Energía potencial. Potencial eléctrico. 2.- Un satélite se mueve en una órbita circular en torno a un planeta. Demuestre que la velocidad orbital V y la velocidad de escape Ve, están relacionadas por la expresión: Ve = 2 V

PROBLEMAS

3.- Una partícula de carga 3,2 . 10-19 C y de masa 6,2 . 10-27 kg, es acelerada por un tubo entre cuyos extremos existe una diferencia de potencial de 100 V. Cuando la partícula sale del tubo, penetra en un campo magnético de 0,004 T, perpendicular y entrante al folio. Calcula la fuerza que actuará sobre la partícula y el radio de la trayectoria que describirá. Muestra en un esquema los vectores V, B y F así como el giro de la carga.

4.- Una carga de 1 nC está situada en el origen de coordenadas. Otra carga de -2 nC está situada sobre el eje de ordenadas a un metro del origen. Determina:a) La intensidad del campo eléctrico en el punto A de coordenadas (2,0) m.b) El trabajo para trasladar una carga de 3 C entre A y B, cuyas coordenadas son (4,2) m.

5- Una estación orbital describe una órbita circular en torno a la Tierra con un periodo de 6 horas. Calcula la velocidad orbital de la estación. Se le desea acoplar una nave de 500 Kg que partirá de la Tierra. ¿ Cual será la energía necesaria para situar dicha nave ?. Ro = 6370 km go = 9,8 m/s2


EXAMEN DE RECUPERACION DE LA SEGUNDA EVALUACIÓN DE C.O.U.

TEORÍA

1.- Tema libre a desarrollar.

2.- Suponga una distribución de cargas puntuales en el espacio. En un punto el campo eléctrico es nulo, ¿significa ello que el potencial también lo es?. Razona la respuesta.

PROBLEMAS

3.- Sobre un electrón que se mueve con una velocidad de 5000 km/s actúa en dirección normal a su velocidad un campo magnético de 8 T. Determina:a) El valor de la fuerza centrípeta que actúa sobre el electrón. b) El radio de la órbita descrita. c) Tiempo que el electrón tarda en recorrer la circunferencia completa. d) Los esquemas donde aparezcan los vectores V, B y F, así como el sentido de giro del electrón.

Qe = 1,6 .10-19 C me = 9,1 .10-31 kg

4.- En los vértices opuestos de un cuadrado de 50 cm de lado hay dos cargas Q1 = 20 µC y Q2 = 10 µC. Suponiendo que están en el vacío, calcula:a) Campo eléctrico en el punto A; b) trabajo para llevar una carga de -2 C desde el punto P al B.

5.- Se lanza desde la superficie terrestre, un satélite de 1000 kg, con una velocidad de 8000 m/s. Calcula:a) La altura que alcanzará .b) La velocidad que habría que imprimir, para que se mantenga en órbita.c) El periodo de revolución del satélite.

G = 6,67 . 10-11 N.m/kg2 MT = 5,98 . 1024 kg

I. E. S. SANTO DOMINGODEPARTAMENTO DE FÍSICA Y QUÍMICA

EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE RECUPERACIÓN DE LA SEGUNDA EVALUACIÓN DE C.O.U.

TEORÍA

1.- a) La ley de Coulomb, características de la interacción electrostática. b) En una región del espacio, en la que existe un campo eléctrico uniforme, se coloca un bloque de material dieléctrico. ¿Es diferente el campo eléctrico en un punto del exterior y en otro interior de dicho bloque?. ¿Por qué?.

2.- a) Circulación del campo magnético; teorema de Ampére.b) ¿Podría definirse un potencial en el campo magnético?.

PROBLEMAS

3.- Un satélite de masa 200 kg se coloca en órbita alrededor de la Tierra a una altura de 200 km. Suponiendo una órbita circular:a) ¿Cuánto tiempo le toma al satélite hacer una órbita completa?. b) ¿Cuál es su velocidad orbital?. c) ¿Cuál es la energía mínima necesaria para mantener el satélite en órbita?. d) Calcula la velocidad de escape del satélite en dicha órbita.

RT = 6370 km. g = 9,8 m/s2 G = 6,67 .10-11 N.m2/kg2 MT = 5,98 . 10 24 kg.

4.- Un núcleo de Helio de masa 6,68 . 10-27 kg y carga 2e se acelera desde el reposo a través de una ddp de 1 kV. Después esta partícula entra en un campo magnético de 0,2 T, perpendicular a la dirección del movimiento. a) ¿Que velocidad adquirirá una vez acelerada?. b) ¿Cuál será el radio de la trayectoria en el campo magnético?.c) Dibuja un esquema donde aparezcan los vectores F, V y B.

carga del electrón: 1,6 .10-19 C

5.- Dos cargas q1 = 2 nC y q2 = -4 nC, están situadas en dos vértices de un triángulo equilátero de 0,02 m de lado.a) Calcula el campo eléctrico en el otro vértice.b) ¿Qué trabajo habría que realizar para traer una carga de 5 nC desde el infinito al tercer vértice del triángulo?.

K = 9 . 10 9 N.m2/C2.

NOTA: EL PROBLEMA Nº 3 ES OBLIGATORIO. ELIGE UNO ENTRE EL Nº 4 Y EL Nº 5.


EXAMEN DE FÍSICA DE COU. PRIMERA PARTE: TEORÍA.

1.- Trabajo en un campo gravitatorio. Energía potencial gravitatoria. Potencial gravitatorio.

2.- Principio de superposición de campos.

3.- ¿Es posible que sea cero la fuerza magnética sobre una partícula cargada cuando esta se mueve en el seno de un campo magnético? ¿y si se mueve en el seno de un campo eléctrico?. Razona la respuesta. 4.- Calcula el campo magnético creado por una espira cuadrada de lado “a” en el centro de la misma.NOTA. Para resolver la cuestión, supón que lo que posees son cuatro conductores rectilíneos.


EXAMEN DE FÍSICA DE COU. PRIMERA PARTE: TEORÍA.

1.- Trabajo en un campo eléctrico. Energía potencial eléctrica. Potencial electrostático.

2.- Principio de superposición de campos.

3.- Un satélite se mueve en una órbita circular en torno a un planeta. Demuestre que la velocidad orbital V y la velocidad de escape Ve, están relacionadas por la expresión: Ve = 2 V

4.- La figura muestra las trayectorias de partículas en un campo magnético dirigido hacia el folio. ¿Puedes identificar los tipos de partículas presentes?.


EXAMEN DE FÍSICA DE COU. SEGUNDA PARTE: PROBLEMAS

1.- Cuando la nave espacial Apolo XI quedó en órbita alrededor de la Luna, su masa era de 9979 kg, su periodo de 119 minutos y su distancia media al centro de la Luna fue de 1849 km. Suponiendo que su órbita fue circular y que la Luna es una esfera uniforme, determine:a) la masa de ésta, b) la velocidad orbital y c) la energía mínima requerida para que el vehículo deje la órbita y escape de la gravedad lunar. G = 6,67 . 10-11 N.m²/kg².

2.- En el sistema de referencia (O; i,j) hay una carga Q1 de 25 µC en el origen y otra Q2

de -8 µC en el punto A(3,0). Calcula: a) Campo eléctrico creado en el punto B(3,4). b) La fuerza que actúa en dicho punto sobre una carga de Q3 de -3 µC. c) El trabajo para trasladar Q3 desde el punto B hasta el punto C(0,4). Las coordenadas de los puntos en el SI.

3.- Un protón penetra en una zona del espacio en la que existe un campo magnético uniforme de 0,01 T. Si la velocidad del protón es de 5 . 105 m/s y perpendicular al campo magnético, determina:a) La fuerza que ejerce el campo magnético sobre el protón. b) El radio de la trayectoria circular. c) El periodo del movimiento. d) Si en vez de ser un protón fuera un electrón ¿qué diferencias existirían respecto a los apartados anteriores?. Haga un esquema con los vectores F, V y B así como el giro de las cargas.

mprotón = 1,67 . 10-27 kg, melec. = 9,1 . 10-31 kg


EXAMEN DE FÍSICA DE COU. SEGUNDA PARTE: PROBLEMAS

1.- Una estación orbital describe una órbita circular en torno a la Tierra con un periodo de 2 horas. Calcular la velocidad orbital de la estación. Se le desea acoplar una nave de 500 Kg que partirá de la Tierra. ¿Cual será la energía necesaria para situar dicha nave?.G = 6,67 . 10-11 N.m2/kg2. MT = 5,98 . 1024 kg.

2.- En los puntos A(0,0) y B(0,5 0,5) hay dos cargas Q1 = 20 µC y Q2 = 10 µC. Suponiendo que están en el vacío, calcula:a) Campo eléctrico en el punto C (0, 0,5). b) Fuerza que actúa sobre una carga de -2 µC situada en el punto anterior. c) Trabajo para llevar dicha carga desde el punto P(0,5 0) hasta el centro geométrico del cuadrado.Las coordenadas de los puntos en el S.I..

3.- Una partícula de carga 3,2 . 10-19 C y de masa 6,2 . 10-27 kg, es acelerada por un tubo entre cuyos extremos existe una diferencia de potencial de 100 V. Cuando la partícula sale del tubo, penetra en un campo magnético de 0,004 T, perpendicular y entrante al folio. Calcula la fuerza que actuará sobre la partícula y el radio de la trayectoria que describirá. Muestra en un esquema los vectores V, B y F así como el giro de la carga.


EXAMEN DE FÍSICA DE COU. LAS FUERZAS EN LA NATURALEZA.

TEORÍA (40%)

1.- Trabajo en el campo eléctrico. Energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico.(10)

2.- La masa de Marte es la décima parte de la masa de la Tierra y su radio la mitad del terrestre. ¿Cuál es el valor de “g” en Marte?. (5)

3.- ¿Qué condiciones ha de cumplir una carga para que no se vea afectada por un campo magnético?.(5)

PROBLEMAS (60%)

4.- Un satélite de 500 kg gira alrededor de la Tierra en una órbita circular de 8000 km de radio. Calcule:a) La energía para colocarlo en órbita. b) Velocidad que habría que comunicarle para que girara en dicha órbita?. c) Periodo del satélite.M T = 5,98 . 1024 kg. G = 6,67 . 10-11 N.m2 .kg-2 g = 9,8 m.s-2 RT = 6370 km

5.- Dos cargas de 2 C y –1 C situadas en los puntos (1,0) y (0,2) respectivamente (escala en cm), calcule:a) Campo eléctrico en el punto (2,1). Haga un esquema con los vectores. b) Potencial eléctrico en dicho punto. c) Trabajo necesario para trasladar una carga de –1 nC desde el punto (0,0) al (2,1). ¿Quién realizó dicho trabajo?.

6.- Un electrón penetra normalmente en un campo magnético uniforme de 0,003 T. La velocidad es de 4 . 106 m/s. Calcula: a) Fuerza que actúa sobre el electrón; b) radio de la órbita que describe; c) tiempo que tarda en recorrer esa órbita; d) La energía cinética del electrón en el instante en que penetra en el campo y al cabo de 100 s de haber penetrado en él. Haga esquemas aclaratorios.Carga del electrón..... 1,6 .10-19 CMasa del electrón...... 9,1 . 10-31 kg


EXAMEN DE FÍSICA DE COU. LAS FUERZAS EN LA NATURALEZA.

TEORÍA (40%)

1.- La interacción electrostática. Intensidad de campo eléctrico. Principio de superposición. Campo eléctrico en la materia. (10).

2.- Por un conductor muy largo circula una corriente de intensidad I. Un protón se mueve perpendicularmente al alambre con velocidad V y en un instante se encuentra a una distancia r del alambre. Dibuje en un esquema la dirección y sentido del campo magnético y la fuerza que actúa sobre el protón.(5)

3.- ¿Qué relación hay entre la velocidad de escape desde una distancia r del centro de la Tierra y la velocidad de un satélite que realiza un movimiento circular, de radio r, alrededor de la Tierra?. (5)

PROBLEMAS (60%)

4.- Se desea colocar un satélite de 500 kg en una órbita circular de modo que tarda 2 horas en recorrerla. Calcule:a) ¿A qué altura debe estar?. b) La energía necesaria para ponerlo en órbita. c)Velocidad orbital.M T = 5,98 . 1024 kg. G = 6,67 . 10-11 N.m2 .kg-2 g = 9,8 m.s-2 RT = 6370 km

5.- Dos cargas de 2 C y –1 C se encuentran en los puntos (0,0) y (4,2) respectivamente. Si las unidades están en la escala de cm, calcule:a) Intensidad de campo en el punto (2,0).b) Trabajo para trasladar una carga de 3 nC desde el punto (2,0) al punto (0,3).c) Razone quién realizó el trabajo.

6.- Un protón penetra en una zona del espacio en la que existe un campo magnético uniforme, B = 0,01 T. si la velocidad del protón es 5 . 105 m/s y perpendicular al campo magnético,a) Calcule la fuerza que ejerce el campo sobre el protón, así como el radio de la trayectoria circular. b) El periodo de la partícula. c) Si en vez de tratarse de un protón fuera un electrón ¿qué diferencias existirían respecto a los apartados anteriores?. Haga dibujos aclaratorios.mp = 1,67. 10-27 kg me = 9,1 . 10-31 kg qe = 1,6 . 10-19 C

I. E. S. SANTO DOMINGODEPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICA

EL EJIDO (ALMERÍA)

FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO. CAMPOS. TEORÍA.

1.- Intensidad de campo eléctrico. Principio de superposición. Polarización de la materia.

2.- Se lanza un protón donde existe un campo magnético B y otro eléctrico E, perpendiculares. Discuta de forma cualitativa la trayectoria seguida por el protón en los casos:a) E = V . B b) E > V . B c) E < V . B

3.- La figura muestra las trayectorias delas partículas en un campo magnético, cuyo sentido es entrante al folio. Indique si el campo es uniforme y la naturaleza eléctrica de las partículas que aparecen en la foto.

4.- Se dispone de un hilo metálico rectilíneo por el que circula una intensidad de corriente I que aumenta con el tiempo. A poca distancia, una espira metálica rectangular, que contiene un amperímetro. La espira es coplanaria al hilo. ¿Detectará el amperímetro paso de corriente eléctrica. Razone la respuesta y haga dibujos aclaratorios.

I. E. S. SANTO DOMINGO

DEPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICAEL EJIDO (ALMERÍA)

FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO. CAMPOS. PROBLEMAS.

1.- Dos cargas puntuales Q1 = +15 C y Q2 = -8 C están separadas entre si 5 cm, conforme se indica en la figura. Halla:

a) Intensidad de campo eléctrico en el punto C.

b) Potencial eléctrico en los puntos A, B y C.

c) Si en C hubiese una carga de 3 nC, ¿qué fuerza actuaría sobre ella?, ¿cuánto valdría la energía potencial en dicho punto?.

d) Trabajo para trasladar una carga de 3 nC de B a A. Explica el significado del signo.

2.- Dos conductores rectilíneos, infinitamente largos y paralelos C y C` distan entre si 40 cm. El hilo C está recorrido por una intensidad I = 12 A dirigida de abajo a arriba. Determine:

a) El valor de la intensidad I` y su sentido, para que el campo magnético en el punto P sea nulo.b) Módulo dirección y sentido del campo magnético en el punto Q.c) Módulo, dirección y sentido de la fuerza por unidad de longitud que actúa sobre cada conductor.

3.- Una espira de 5,0 cm de radio está situada perpendicularmente a un campo magnético uniforme. Durante un intervalo de 0,10 s el módulo del campo varía de 0,3 T a 0,35 T. Calcula:a) La variación de flujo que se produce en la espira.b) La fem inducida y dibuja el sentido de la corriente. c) Comenta lo que ocurriría con respecto a los apartados anteriores, si el campo variase de 0,35 T a 0,30 T en el mismo tiempo.

I. E. S. SANTO DOMINGODPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICA

EL EJIDO (ALMERÍA)

FÍSICA DE 2º BACHILLERATO. SEGUNDA EVALUACIÓN. PROBLEMAS.

1.- Dos cargas puntuales de 2 C y -1 C están situadas en los puntos (1,0) y (0,2) respectivamente. Unidades en el S.I.. Calcula:a) Intensidad y potencial eléctricos en el punto P (2,1).b) Si en dicho punto se situara una carga de -5 nC, determina la fuerza que se ejerce sobre ella.c) Energía para establecer dicha configuración.d) Trabajo para trasladar la carga de -5 nC desde el punto P (2,1) al punto Q (1,0).e) ¿Quién realizó dicho trabajo?.

2.- Dos hilos conductores rectilíneos, paralelos y muy largos están separados 12 cm. Por un conductor circula 12 A y por el otro 18 A en el mismo sentido. Calcula:a) Intensidad de campo magnético en un punto situado a 6 cm a la izquierda del primer conductor y a 6 cm a la derecha del segundo conductor.b) Punto, de la recta, donde el campo magnético se anula.

3.- Una bobina circular de 100 espiras, 2 cm de radio y 10 Ω de resistencia, tiene su eje colocado paralelo a un campo magnético de 0,8 T. Determina la FEMi si en 0,1 s:a) Se duplica el campo magnético.b) Se invierte el campo magnético.c) Dibuja el sentido de la intensidad en el primer caso y calcúlala.

Datos. K = 9 . 109 N.m2/C2. o = 4 . 10-7 .


EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE FÍSICA. SEGUNDA EVALUACIÓN. TEORÍA

1.- Si entre dos cargas eléctricas existe un punto donde la intensidad de campo es cero, ¿también lo será el potencial?.

2.- Dos partículas cargadas se mueven con la misma velocidad y al aplicarles un campo magnético vertical, a dicha velocidad, se desvían en sentidos contrarios y describen trayectorias circulares de distintos radios.a) Qué puede decirse de las características de esas partículas?.b) Si en vez de un campo magnético se aplica un campo eléctrico, paralelo a su trayectoria, indique razonadamente como se mueven las partículas.

3.- Explique que magnitudes físicas influyen en la fuerza magnética que un campo magnético ejerce sobre un conductor.

4.- Razone si son verdaderas o falsas las afirmaciones siguientes:a) La FEMi en una espira es proporcional al flujo magnético que la atraviesa.b) Un transformador eléctrico no puede utilizarse con corriente continua.

Un hijo es una pregunta que le hacemos al destino.


EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE FÍSICA. SEGUNDA EVALUACIÓN. TEORÍA.

1.- En una región del espacio, en la que existe un campo eléctrico uniforme, se coloca un bloque de material dieléctrico. ¿Es diferente el campo eléctrico en un punto del exterior y en otro interior de dicho bloque?. ¿Por qué?.

2.- Comenta si la siguiente frase es correcta: “Siempre que una carga eléctrica se mueve en un campo magnético, existe sobre ella una fuerza magnética”.

3.- Indica como podrían separarse los protones y los electrones de un chorro conjunto de ambos.

4.- Se dispone de un hilo metálico rectilíneo por el que circula una intensidad de corriente I que aumenta con el tiempo. A poca distancia se encuentra, una espira metálica rectangular que contiene un amperímetro, si la espira es coplanaria al hilo, ¿detectará el amperímetro paso de corriente eléctrica?. Razone la respuesta y en caso afirmativo, dibuje la intensidad de corriente.

Un sueño es la respuesta a una pregunta que nunca se formuló.

If every man says all he can, If every man is true do, I believe,the sky above is caribean blue.


EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE FISICA. SEGUNDA EVALUACIÓN. PROBLEMAS.

1.- Una carga puntual, positiva, de 1nC está situada en el origen de un sistema de coordenadas ortogonales. Otra carga puntual, negativa, de -2 nC está situada sobre el eje de ordenadas en el punto (0,1). Determina:a) La intensidad de campo eléctrico en el punto A (2,0).b) El trabajo para trasladar una carga de 3 C entre el punto A y el punto B, cuyas coordenadas son (4,2).

2.- Un protón, que es acelerado desde el reposo por una ddp de 2 . 106 V, penetra perpendicularmente al campo magnético uniforme existente en una región. Si B = 0,2 T, calcula: a) El radio de la órbita; b) la velocidad del protón en ella; c) el tiempo que tarda en describir una órbita; d) dibuje los vectores F, V, B y el giro de la partícula. Datos: Masa del protón = 1,67 . 10-27 kg, carga del protón = 1,6 . 10-19 C.

3.- El flujo de campo magnético que atraviesa cada espira de una bobina de 250 espiras está dado por la expresión = A + D t2, donde A = 0,003y D = 0,015 son constantes. a) Expresión de la FEM instantánea inducida en la bobina.b) Calcula el flujo que atraviesa cada espira en t = 0.0, 1.0, 2.0 y 3.0 s.c) Calcula la FEMi en la bobina en cada uno de los instantes anteriores.

I. E. S. SANTO DOMINGO DPTO. DE FISICA Y QUÍMICA

EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE FÍSICA. SEGUNDA EVALUACIÓN. TEORÍA.

1.- a) Fuerza magnética sobre una carga en movimiento; ley de Lorentz. b) Una partícula cargada penetra en una región en la que existen un campo eléctrico y un campo magnético uniformes. Con ayuda de un esquema, explique alguna situación en la que la fuerza resultante sobre la partícula sea nula.

2.- Una espira conductora rectangular se encuentra en reposo en un campo magnético uniforme y perpendicular al plano de la espira. Explique como podría moverse la espira para que no se induzca en ella fuerza electromotriz.

3.- Intensidad de campo eléctrico. Principio de superposición.

I. E. S. SANTO DOMINGODPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICAEL EJIDO (ALMERÍA)

FÍSICA DE BACHILLERATO. SEGUNDA EVALUACIÓN. PROBLEMAS

1.- Dos cargas de 2 C y –1 C situadas en los puntos (1,0) y (0,2) respectivamente (escala en cm), calcule:a) Campo eléctrico en el punto (2,1). Haga un esquema con los vectores. b) Potencial eléctrico en dicho punto. c) Trabajo necesario para trasladar una carga de –1 nC desde el punto (0,0) al (2,1). ¿Quién realizó dicho trabajo?.

2.- Un electrón penetra normalmente en un campo magnético uniforme de 0,003 T. La velocidad es de 4 . 106 m/s. Calcula: a) Fuerza que actúa sobre el electrón; b) radio de la órbita que describe; c) tiempo que tarda en recorrer esa órbita; d) La energía cinética del electrón en el instante en que penetra en el campo y al cabo de 100 s de haber penetrado en él. Haga esquemas aclaratorios.Carga del electrón..... 1,6 .10-19 CMasa del electrón...... 9,1 . 10-31 kg

3.- Una espira de 5,0 cm de radio está situada perpendicularmente a un campo magnético uniforme. Durante un intervalo de 0,10 s el módulo del campo varía de 0,3 T a 0,35 T. Calcula:a) La variación de flujo que se produce en la espira.b) La fem inducida y dibuja el sentido de la corriente. c) Comenta lo que ocurriría con respecto a los apartados anteriores, si el campo variase de 0,35 T a 0,30 T en el mismo tiempo.


FÍSICA DE BACHILLERATO. SEGUNDA EVALUACIÓN. TEORÍA.

1.- Trabajo en un campo eléctrico. Energía potencial eléctrica. Potencial eléctrico.

2.- La figura muestra las trayectorias de las partículas en un campo magnético, cuyo sentido es entrante al folio. Indique:a) Si el campo es uniforme.b) La naturaleza eléctrica de las partículas que aparecen en la foto.

3.- a) Ley de Henri y Faraday. Ley de Lenz.b) Una persona mueve un imán de barra acercándolo o alejándolo de una espira cuadrada que permanece fija. El eje del imán es perpendicular a la superficie de la espira y su polo norte está encarado hacia ésta. En estas condiciones, indica el sentido de la corriente eléctrica inducida en la espira.


EXAMEN DE FÍSICA. CAMPOS ELECTRICO Y MAGNÉTICO. (B)

1.- a) ¿Cuál es la condición para que una partícula cargada, que se mueve en línea recta, siga en su trayectoria rectilínea cuando se somete simultáneamente a un campo eléctrico y a otro magnético, perpendiculares entre si y perpendiculares a la velocidad de la carga?.b) Dibuje las trayectorias de la partícula cargada del apartado a) si solo existiera el campo eléctrico o el campo magnético y explique, en cada caso, si varía la velocidad. 2.- Fuerza de interacción entre cargas; ley de Coulomb.

3.- Dos cargas de 2 C y –1 C se encuentran en los puntos (0,0) y (4,2) respectivamente. Si las unidades están en la escala de cm, calcule:a) Intensidad de campo en el punto (2,0).b) Trabajo para trasladar una carga de 3 nC desde el punto (2,0) al punto (0,3).c) Razone quién realizó el trabajo.



EXAMEN DE FÍSICA. CAMPOS ELECTRICO Y MAGNÉTICO.

1.- Una partícula cargada penetra en una región en la que existe un campo. a) Explique cómo podríamos determinar, al observar la trayectoria de la partícula, si se trata de un campo magnético o de un campo eléctrico. ¿Hay algún caso en que no sería posible determinar el tipo de campo?.b) Haga un análisis energético del movimiento de la partícula para un campo eléctrico y para un campo magnético, ambos perpendiculares a la velocidad con que la partícula penetra en el campo.

2.- Intensidad de campo eléctrico.

3.- En el sistema de referencia (O; i,j) hay una carga Q1 de 25 µC en el origen y otra Q2

de -8 µC en el punto A(3,0). Calcula: a) Campo eléctrico creado en el punto B(3,4). b) La fuerza que actúa en dicho punto sobre una carga de Q3 de -3 µC. c) El trabajo para trasladar Q3 desde el punto B hasta el punto C(0,4). Las coordenadas de los puntos en el SI.

4.- Dos hilos muy largos P y O rectilíneos y paralelos, distan entre si 10 cm. Si el hilo O está recorrido por una corriente I = 6 A, dirigida hacia abajo:a) Determine la intensidad y dirección de la corriente del conductor P para que en el punto A de la figura sea nulo el campo magnético.b) Calcule el campo magnético en el punto B.


EL EJIDO (ALMERÍA)

EXAMEN DE FÍSICA. CAMPOS ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO. TEORÍA.

1.- La figura muestra las trayectorias de las partículas en un campo magnético, cuyo sentido es entrante al folio. Indique:a) Si el campo es uniforme.b) La naturaleza eléctrica de las partículas que aparecen en la foto.

2.- Se lanza un protón con velocidad V en una región del espacio sonde existe un campo magnético B y otro electrostático E perpendiculares. Discute de forma cualitativa la trayectoria seguida por el protón en los casos:a) E = V . B b) E > V . B c) E < V . B

3.- a) Intensidad de campo eléctrico.b) En una región del espacio, en la que existe un campo eléctrico uniforme, se coloca un bloque de material dieléctrico. ¿Es diferente el campo eléctrico en un punto del exterior y en otro interior de dicho bloque?. ¿Por qué?.


EXAMEN DE FÍSICA. CAMPOS ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO. PROBLEMAS.

1.- Tres cargas Q1 = -8 µC,Q2 = 2 µC, y Q3 = 6 µC están situadas en los puntos (0,0), (0,4) y (2,0) respectivamente. Calcula:a) La intensidad de campo eléctrico en el punto (0,2).b) Trabajo necesario y quién lo realizó, para trasladar una carga q = 4 µC desde el punto A(0,2) hasta el punto B(2,1).


3.- En la región de la figura limitada por los planos y = 0, y o = 10 cm, existe un campo eléctrico E = -1000 j V/m; entre el plano yo = 10 cm y el infinito existe un campo magnético B = 10-4 i T. Se abandona un electrón en el origen de coordenadas si velocidad inicial. Halla:a) Velocidad del electrón en el punto y = 10 cm.b) Radio de la órbita del electrón cuando penetra en el campo magnético.c) Comprueba que el movimiento de la partícula es periódico y calcula el valor del periodo.

Datos del examen:K = 9.10-9 N.m2/C2. me = 9,1 . 10-31 kg. qe = 1,6 . 10-19 C . μ0 = 4m/A


CONTROL DE CAMPO ELÉCTRICO.

1.- Dos cargas de 2 C y –1 C situadas en los puntos (1,0) y (0,2) respectivamente (escala en S. I.), calcule:a) Campo eléctrico en el punto (2,1). Haga un esquema con los vectores. b) Trabajo necesario para trasladar una carga de –1 nC desde el punto (0,0) al (2,1).

2.- Un péndulo de masa 2 g cuelga de un hilo en el interior de dos placas cargadas eléctricamente con igual carga de signo opuesto, y colocadas perpendicularmente. La separación entre las placas es de 10 cm. Calcula la ddp entre ellas sabiendo que el hilo forma un ángulo con la vertical de 10º y que la carga de la esfera es 10 nC. Haga un esquema de las fuerzas que intervienen.

3.- Explica como afecta un dieléctrico o un metal al campo eléctrico en el interior de los mismos.

CONTROL DE CAMPO ELÉCTRICO.

1.- Ley de Coulomb. Características fundamentales de la interacción eléctrica.

2.- Dos cargas Q1= -8 µC y Q2 = 6 µC están situadas en los puntos (0,0) y (2,0) respectivamente. Calcula:a) La intensidad de campo eléctrico en el punto (0,2).b) Trabajo necesario para trasladar una carga q = 4 nC desde el punto A(0,2) hasta el punto B(2,1).

3.- Un electrón viaja a 3,4 . 106 m/s entra en una región de campo eléctrico uniforme dirigido hacia arriba, de valor E = 520 N/C. El campo se extiende, en horizontal, una distancia de 45 mm. Determina:a) El desplazamiento vertical, en el momento de abandonar el campo.b) La velocidad del electrón cuando sale de la región del campo.

Masa electrón: 9,1 . 10-31 kg qe = 1,6 .10-19 C


CONTROL DE CAMPO MAGNÉTICO.

1.- Un protón, un electrón y un neutrón penetran con igual velocidad en una región en la que existe un campo magnético uniforme perpendicular a dicha velocidad. Explique cuál de las partículas experimenta una aceleración mayor y cuál aumenta más su energía cinética.Datos: mp = mn > me qp = qe

2.- Dos conductores rectilíneos de gran longitud, paralelos, están situados en el plano XY; uno de ellos coincide en el eje OY y el otro pasa por el punto (20, 0) cm. Por ambos conductores circulan corrientes de 5 A en el sentido positivo del eje OY. Calcule:a) El campo magnético en los puntos (10, 0) y (-10, 0) cm.b) La fuerza magnética por unidad de longitud, sobre el conductor situado en el eje OY. ¿Cómo cambiaría dicha fuerza al invertir el sentido de la corriente del otro conductor?.Datos: o = 4 .10-7 N/A2.

3.- Un protón, acelerado mediante una ddp de 100000 V, penetra en un campo magnético B = 0,2 T en dirección perpendicular a su velocidad.a) Calcule el radio de la órbita descrita por el protón.b) ¿Qué campo eléctrico habría que aplicar para que la trayectoria del protón fuera rectilínea?. Dibuje en un esquema dicho campo eléctrico, el campo magnético y la velocidad del protón.Datos: e = 1,6 . 10-19 C ; mp = 1,7 . 10-27 kg.


EXAMEN DE FÍSICA. CAMPO ELECTROMAGNÉTICO.

TEORÍA

1.- Estudio comparativo del campo eléctrico y magnético.

2.- La figura muestra las trayectorias de partículas en un campo magnético, cuyo sentido es entrante al folio. Indique:a) Si el campo es uniforme.b) La naturaleza eléctrica de las partículas que aparecen en la foto.

3.- Un imán que cae verticalmente con su cara norte hacia el suelo, pasa a través de una espira horizontal situada en su camino. Describa cualitativamente, con ayuda de un esquema, el fenómeno físico que tiene lugar en la espira:a) Mientras el imán está cayendo.b) Después de que el imán ha atravesado la espira.

No entiendes realmente algo a menos que seas capaz de explicárselo a tu abuela.

(Albert Einstein)


EXAMEN DE FÍSICA. CAMPO ELECTROMAGNÉTICO.

PROBLEMAS.

1.- Una espira circular de 45 mm de radio y 10 Ω de resistencia, está situada perpendicularmente a un campo magnético uniforme. Durante el intervalo de tiempo de 0,12 s el valor del campo pasa de 0,25 T a 0,31 T.a) Calcule la FEMi inducida en la espira.b) Dibuje en un esquema el campo magnético y el sentido de la corriente inducida en la espira. Explique el razonamiento seguido y calcúlela.

2.- Dos partículas con cargas positivas iguales de +4 C ocupan dos vértices consecutivos de un cuadrado de 1 m de lado.a) Calcule la intensidad de campo creado por las cargas en uno de los dos vértices libres.b) Calcule el trabajo necesario para trasladar una carga de 0,5 C desde uno de los dos vértices restantes hasta el centro del cuadrado.c) ¿Depende el resultado del apartado b) de la trayectoria seguida por la carga?.

3.- Un electrón penetra con una velocidad de 5 . 106 m/s en un campo magnético de 12 T perpendicular a dicha velocidad.a) Dibuje en un esquema el giro de la partícula y los vectores V, B y F. Justifique el tipo de trayectoria.b) Calcule el radio de la trayectoria y el tiempo que tarda en dar una vuelta completa y comente cómo varían los resultados si el campo magnético fuera de valor doble.

Datos del examenK = 9 . 109 N.m2/C2. me = 9,1 . 10-31 kg. qe = 1,6 .10-19 C.


EXAMEN DE FÍSICA. ELECTROMAGNETISMO. TEORÍA.

1. Dados dos puntos A y B, si VA es mayor que VB:a) ¿Hacia dónde se dirigirá una carga positiva situada entre A y B?; b) ¿Y una carga negativa?; c) ¿Qué sentido tiene el campo eléctrico?.

2. De los tres vectores que aparecen en la ecuación F = q . V x B ¿cuáles son siempre perpendiculares entre sí y cuáles pueden no ser siempre perpendiculares?.

3. Un haz de electrones entra en una zona del espacio y se desvía lateralmente. Explica qué tipo de campo o campos pueden producir dicha desviación.

4. Se dispone de un hilo metálico rectilíneo por el que circula una intensidad de corriente I que aumenta con el tiempo. A poca distancia se encuentra, una espira metálica rectangular que contiene un amperímetro, si la espira es coplanaria al hilo, ¿detectará el amperímetro paso de corriente eléctrica?. Razone la respuesta y en caso afirmativo, dibuje la intensidad de corriente.


EXAMEN DE FÍSICA. ELECTROMAGNETISMO. PROBLEMAS.

1. Una espira de sección de 20 cm2 se sitúa en un plano perpendicular a un campo magnético de 0,2 T. Calcule:a) El flujo magnético a través de la espira y el valor del flujo al girar la espira un ángulo de 60º.b) Si el tiempo invertido en el giro es de 0,002 s, ¿cuánto vale la FEMi media inducida en la espira?.c) Dibuje el sentido de la corriente inducida en la espira.

2. Dos cargas de 2 C y -4 C están fijas en los puntos (0,2) y (1,0), respectivamente. a) Dibuje el vector campo producido por cada una de las cargas en el punto O (0,0) y en punto P (1,2) y calcule la intensidad de campo total en el punto P.b) Calcule el trabajo necesario para trasladar una carga de -3 nC desde el punto O al punto P y explique el significado de dicho trabajo.Las coordenadas de los puntos están expresadas en metros.

3. Por un alambre recto y largo circula una corriente eléctrica de 50 A en el sentido OZ positivo. Un electrón moviéndose a 106 m/s, se encuentra a 5 cm del alambre. Determine el módulo, dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre el electrón si su velocidad está dirigida:a) Hacia el alambre.b) Paralela al alambre.c) Perpendicular a las direcciones anteriores.

e = 1,6 . 10-19 C ; o = 4 . 10-6 N/A2.

I.E.S. SANTO DOMINGODPTO. DE FÍSICA Y QUÍMICA

EL EJIDO - ALMERÍA

CAMPOS ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO. TEORÍA.

1. Dos partículas cargadas se mueven con la misma velocidad y, al aplicarles un campo magnético perpendicular a dicha velocidad, se desvían en sentidos contrarios y describen trayectorias circulares de distintos radios.a) ¿Qué puede decirse de las características de estas partículas?.b) Si en vez de un campo magnético se les aplica un campo eléctrico paralelo a su trayectoria, indique razonadamente cómo se mueven las partículas.

2. a) Ley de Coulomb; características de la interacción electrostática.b) En una región del espacio, en la que existe un campo eléctrico uniforme, se coloca un bloque de material dieléctrico. ¿Es diferente el campo eléctrico en un punto exterior y en otro interior de dicho bloque?. ¿Por qué?.

3. Si una fuerza eléctrica lleva asociada una energía potencial eléctrica, ¿existe una energía potencial magnética?.

Hay dos tragedias en la vida, una desear algola otra, conseguirlo.


EL EJIDO - ALMERÍA

EXAMEN DE PROBLEMAS. CAMPO ELECTROMAGNÉTICO.

1. Dos cargas Q1= -8 µC y Q2 = 6 µC están situadas en los puntos (0,0) y (2,0) respectivamente. Unidades S.I. Calcula:a) La intensidad de campo eléctrico en el punto (0,2).b) Trabajo necesario para trasladar una carga q = 4 nC desde el punto A(0,2) hasta el punto B(2,1).

c) ¿Depende el resultado del apartado b) de la trayectoria seguida por la carga?. K = 9. 109 N.m2/C2.

2. Un protón, acelerado mediante una ddp de 100000 V, penetra en un campo magnético B = 0,2 T cuya dirección es perpendicular a su velocidad.a) Calcule el radio de la órbita descrita por el protón.b) ¿Qué campo eléctrico uniforme habría que aplicar para que la trayectoria del protón fuera rectilínea?. Dibuje en un esquema dicho campo eléctrico, el campo magnético y la velocidad del protón.

Datos: e = 1,6 . 10-19 C ; mp = 1,7 . 10-27 kg.

3. Dos hilos conductores rectilíneos, paralelos y muy largos están separados 12 cm. Por un conductor circula 12 A y por el otro 18 A en el mismo sentido. Calcula:a) Intensidad de campo magnético en un punto situado a 6 cm a la izquierda del primer conductor y a 6 cm a la derecha del segundo conductor.b) Punto de la recta, que une ambos conductores, donde el campo magnético se anula.c) Dibuja y calcula la fuerza por unidad de longitud con que interaccionan. Datos: o = 4 . 10-6 N/A2.


EL EJIDO - ALMERÍA

CONTROL DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA.

1. Razone si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:a) La femi en una espira es proporcional al flujo magnético que la atraviesa.b) Un transformador eléctrico no puede utilizarse en corriente continua.

2. a) Ley de Lenz-Faraday de la inducción electromagnética.b) Se tiene una espira y un imán. Explique con la ayuda de un esquema el sentido de la corriente que circula por la espira si: i) se acerca el imán a la espira con el polo norte hacia ella; ii) se aleja el imán con el polo sur hacia la espira.

3. Una espira cuadrada de 10 cm de lado, situada en el plano XY, se encuentra en una región en la que existe un campo magnético dirigido en el sentido negativo del eje OZ. Calcule la femi en la espira si:a) La intensidad del campo magnético aumenta linealmente con el tiempo desde 0,5 T hasta 2 T en 15s.b) Manteniendo constante el campo magnético , B = 2 T, se hace girar la espira a 60 rpm en torno a uno de sus lados.

4. Una espira de 20 cm2 se sitúa en un plano perpendicular a un campo magnético uniforme de 0,2 T. Si giramos la espira 60º y el tiempo invertido es de 0,002 s, ¿cuánto vale la femi inducida en la espira?. Explique qué habría ocurrido si la espira hubiese girado en sentido contrario.


EL EJIDO - ALMERÍA

CONTROL DE INDUCCIÓN MAGNÉTICA.

1. Una bobina circular de 100 espiras, 2 cm de radio y 10 Ω de resistencia, tiene su eje colocado paralelo a un campo magnético de 0,8 T. Determina la FEMi si en 0,1 s:a) Se duplica el campo magnético.b) Se invierte el campo magnético.c) Dibuja el sentido de la intensidad en el primer caso y calcúlala.

2. El flujo de campo magnético que atraviesa cada espira de una bobina de 250 espiras está dado por la expresión = A + D t2, donde A = 0,003y D = 0,015 son constantes. a) Expresión de la FEM instantánea inducida en la bobina.b) Calcula el flujo que atraviesa cada espira en t = 0,0 ; 1,0 ; 2,0 y 3,0 s.c) Calcula la FEMi en la bobina en cada uno de los instantes anteriores.

3. a) Enuncie y explique la ley de la inducción de Faraday-Henry. b) Explique como se genera corriente eléctrica con un imán y una espira.

c) Razone la siguiente frase: “La femi en una espira es proporcional al flujo magnético que la atraviesa”.


EL EJIDO - ALMERÍA

CAMPOS ELÉCTRICO Y MAGNÉTICO. INDUCCIÓN MAGNÉTICA.

TEORÍA C.E. – C.M.

1. a) Fuerza magnética sobre una carga en movimiento; ley de Lorentz.b) Un electrón, un protón y un neutrón penetran con igual velocidad en una región del espacio en la que hay un campo magnético uniforme perpendicular a dicha velocidad. Explique cuál de las partículas experimenta una mayor aceleración y cuál aumenta más su velocidad.

2. a) Campo y potencial eléctrostáticos de una carga puntual.b) Se suelta una carga en un campo eléctrico de modo que su energía cinética se incrementa. ¿Cómo varía su energía potencial?. ¿Y su energía mecánica?. Razone las respuestas.

3. Un electrón penetra con velocidad V en una zona del espacio en la que coexisten un campo eléctrico E y un campo magnético B, uniformes, perpendiculares entre si y perpendiculares a V.a) Dibuja las fuerzas que actúan sobre el electrón y escriba las expresiones de dichas fuerzas.b) Represente en un esquema las direcciones y sentidos de los cuerpos para que la fuerza resultante sea nula. Razone las respuestas.

PROBLEMAS C.E. – C.M.

4. Dos cargas de 2 C y -4 C están fijas en los puntos (0,2) y (1,0), respectivamente. a) Dibuje el vector campo producido por cada una de las cargas en el punto O (0,0) y en punto P (1,2) y calcule la intensidad de campo total en el punto P.b) Calcule el trabajo necesario para trasladar una carga de -3 nC desde el punto O al punto P y explique el significado de dicho trabajo.Las coordenadas de los puntos están expresadas en metros.

5. Un electrón penetra normalmente en un campo magnético uniforme de 0,003 T. La velocidad es de 4 . 106 m/s. Calcula: a) Fuerza que actúa sobre el electrón; b) radio de la órbita que describe; c) tiempo que tarda en recorrer esa órbita; d) La energía cinética del electrón en el instante en que penetra en el campo y al cabo de 100 s de haber penetrado en él. Haga esquemas aclaratorios.

Carga del electrón..... 1,6 .10-19 C. Masa del electrón...... 9,1 . 10-31 kg


EL EJIDO - ALMERÍA

EXAMEN DE FÍSICA. ELCTROMAGNETISMO. TEORÍA.

1. Estudio comparativo entre el campo eléctrico y magnético. (10)

2. Fuerza magnética sobre una carga en movimiento: ley de Lorentz. Trayectoria de una carga en un campo magnético. (10)

3. a) Enuncie y explique la ley de la inducción de Faraday-Henry.b) Un imán que cae verticalmente con su cara norte hacia el suelo, pasa a través de una espira horizontal situada en su camino. Describa cualitativamente, con ayuda de un esquema, el fenómeno físico que tiene lugar en la espira:i) Mientras el imán está cayendo. ii ) Después de que el imán halla atravesado la espira. (10)

Elige una de las dos cuestiones siguientes.

4. Se suelta una carga en un campo eléctrico de modo que incrementa su energía cinética. ¿Cómo varía su energía potencial? ¿Y su energía mecánica?. Razone las respuestas. (5)

5. Una partícula cargada penetra en una región en la que existen un campo eléctrico y un campo magnético uniformes. Con ayuda de un esquema, explique alguna situación en la que la fuerza resultante sobre la partícula sea nula. (5)

No hay seres humanos perfectos en este mundo,solo intenciones perfectas.


EL EJIDO - ALMERÍA


1. Tres cargas Q1 = -8 µC, Q2 = 2 µC, y Q3 = 6 µC están situadas en los puntos (0,0) m, (0,4) m y (2,0) m, respectivamente. Calcula:a) La intensidad de campo eléctrico en el punto (0,2).b) Trabajo necesario, y quién lo realizó, para trasladar una carga q = 4 nC desde el punto A(0,2) hasta el punto B(2,1).

2. Dos conductores rectilíneos e indefinidos, paralelos entre si y perpendiculares al plano del papel (XY), pasan por los puntos (0,0) m y (0,2) m, respectivamente. Por los conductores circulan corrientes de 20 A de sentidos contrarios. Calcule:a) El campo resultante en los puntos (0,1) m y (0,-1) m.b) La fuerza por unidad de longitud sobre uno de los conductores, indicando su sentido.μo = 4 .10-7 N.A-2.

3. Una espira circular de 45 mm de radio está situada perpendicularmente a un campo magnético uniforme. Durante un intervalo de tiempo de 120 ms el valor del campo pasa de 250 mT a 310 mT.a) Calcule el flujo magnético que atraviesa la espira en dicho intervalo de tiempo y la femi en la espira.b) Dibuje en un esquema el campo magnético y el sentido de la corriente inducida en la espira. Explique el sentido de forma razonada.


EL EJIDO - ALMERÍA


1. Un electrón, que viaja a una velocidad v = 5 . 106 i m/s, accede perpendicularmente a un campo eléctrico de 3000 j N/C.a) Haz un esquema del movimiento de la partícula.b) ¿Qué distancia recorre verticalmente después de trasladarse horizontalmente 12 cm?. ¿Qué velocidad tendría en ese punto?.

m = 9,1. 10-31 kg e = 1,6 . 10-19 C.

2. Un electrón se acelera mediante una ddp de 100 V, y posteriormente entra, perpendicularmente, en un campo magnético B = - 2 k T.a) Haz un esquema donde aparezcan los vectores V, B, y F. Indica el sentido de giro de la partícula. b) Calcula la velocidad de la partícula a la entrada del campo magnético.c) Calcula el radio de la trayectoria, el periodo y la aceleración de la partícula.d) La velocidad del electrón 100 s después de entrar el electrón en el campo magnético.

m = 9,1. 10-31 kg e = 1,6 . 10-19 C.

3. Un campo magnético, cuyo módulo viene dado por:B = 2 cos (100 t) Unidades S.I,

forma un ángulo de 45º con el plano de una espira circular de radio r = 12 cm.

a) Calcule la femi en la espira en el instante t = 2s.b) ¿Podría conseguirse que fuera nula la fuerza electromotriz inducida en la espira?. Razone la respuesta.


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EXAMEN DE FÍSICA. ELECTROMAGNETISMO. TEORÍA.

1. a) La ley de Coulomb, características de la interacción electrostática.b) En una región del espacio, en la que existe un campo eléctrico uniforme, se coloca un bloque de material dieléctrico. ¿Es diferente el campo eléctrico en un punto del exterior y en otro interior de dicho bloque?. ¿Por qué?.

2. Dos partículas cargadas se mueven con la misma velocidad y, al aplicarles un campo magnético perpendicular a dicha velocidad, se desvían en sentidos contrarios y describen trayectorias circulares de distintos radios.

a) ¿Qué puede decirse de las características de estas partículas?.b) Si en vez de un campo magnético se les aplica un campo eléctrico paralelo a su trayectoria, indique razonadamente cómo se mueven las partículas.

3. Justifique razonadamente, el sentido de la corriente inducida en una espira en cada uno de los siguientes supuestos:a) La espira está en reposo y se le acerca, perpendicularmente al plano de la misma, un imán por su polo sur.b) La espira está penetrando en una región en la que existe un campo magnético uniforme, vertical y hacia arriba, manteniendo la espira horizontal.

Vivimos como soñamos, solos.Joseph Conrad

fÍsica 2º bach. 2ª evaluaciÓn

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