Taller-Primera unidad de electricidad y magnetismo-Fsicos

1. Encontrar la fuerza elctrica de repulsin entre dos protones de una molcula de hidrgeno, siendo la separacin entre ellos de 7,4 x 10-10 m. Comprela con la fuerza de atraccin gravitacional correspondiente

2. En las esquinas de un tringulo equiltero existen tres cargas puntales q1= +7e, q2= +2e y q3= -4e, tal y como se aprecia en la figura. (a) Calcule el vector de fuerza elctrica total y su magnitud sobre la carga q1 y sobre la carga q3; (b) Represente estas fuerzas en la figura.

3. De acuerdo con la figura anterior, calcule el vector y magnitud del campo elctrico en el punto P, el cual corresponde a la regin donde coinciden las rectas que cortan a la mitad los ngulos internos del tringulo (b) suponga que en el punto P se coloca una carga de prueba q4=-3e, cual es la fuerza elctrica total sobre esta carga de prueba.

4. Suponga que F1= 0.5 N es la fuerza entre dos cargas elctricas que se encuentran separadas por una distancia r1=0.2 m. (a) En una grfica de F en funcin de r, represente los puntos correspondientes a la fuerza cuando la separacin es: r= (1/2)r1; r= 2r1 y r= 3r1 (b) Una los puntos de la grfica para mostrar cmo varia la fuerza elctrica con respecto a la distancia

5. Dos bolas idnticas de masa m tienen cargas iguales q y estn unidas a dos cuerdas de longitud l que cuelgan del mismo punto. (a) Dibuje un esquema de las fuerzas que actan sobre cada bola y su resultante (b) Encuentre el ngulo que las cuerdas forman con la vertical cuando se alcanza el equilibrio.

6. De acuerdo a la distribucin de carga de la figura, halle la fuerza elctrica en la carga q1 y el campo elctrico en el punto P. Tenga en cuenta los siguiente datos: q1= +7x10-6 C, q2= +2x10-6 C, q3= -4x10-6 C y q4= +9x10-5 C; a= 4m

7.

Una partcula con carga est en el origen de coordenadas. La partcula produce un campo elctrico en un punto con vector de posicin . De acuerdo con lo anterior, cul es la posicin en el espacio que tiene un campo elctrico con valor de ?

8. Considere un cilindro imaginario con radio r = 0.250 m y longitud l = 0.400 m que tiene una lnea infinita de carga positiva que va a lo largo de su eje. La carga por unidad de longitud en la lnea es = 6.00 C/m. (a) Cul es el flujo elctrico a travs del cilindro debido a esta lnea infinita de carga? (b) Cul es el flujo a travs del cilindro si su radio se incrementa a r = 0.500 m? (c) Cul es el flujo a travs del cilindro si su longitud aumenta a l = 0.800 m?

9. El campo elctrico a una distancia de 0.145 m de la superficie de una esfera slida aislante con radio de 0.355 m, es de 1750 N/C. (a) Suponiendo que la carga de la esfera se distribuye con uniformidad, cul es la densidad de carga en su interior? (b) Calcule el campo elctrico dentro de la esfera a una distancia de 0.200 m del centro. Realice estos clculos aplicando la ley de Gauss

10. Como se muestra en la figura, Considere tres cargas puntuales ubicadas en las esquinas de un tringulo rectngulo, donde q1= q3 = 5.0 C y q2= -2.0 C y a = 0.10 m. (a) Encuentre el potencial elctrico total en el punto P debido a las tres cargas puntuales.

11. Encuentre la expresin general para el campo elctrico en cualquier punto P ubicado sobre el eje que pasa por el centro de un disco de carga q el cual subyace sobre el eje x o y.

12. Teniendo en cuenta la expresin anterior hallada, determine el potencial elctrico sobre el eje de un disco, de radio 10cm y densidad de carga uniforme total de 75 C, a las siguientes distancias del centro del mismo: (a) 1 cm (b) 5 cm (c) 30 cm y (d) 100 cm.

13. Una pequea esfera de 0,2 g cuelga por medio de una cuerda entre dos placas paralelas separadas 5 cm. La carga sobre la esfera es de 6 nC. Cul es la diferencia de potencial entre las placas si el hilo forma un ngulo de 10 con la vertical?

14. Un electrn que se mueve paralelamente al eje de las x con una rapidez inicial de 3.70 X 106 m/s en el origen. Si su rapidez se reduce a 1.40 X 105 m/s en el punto x = 2.00 cm cuando el electrn entra en un campo elctrico uniforme. Calcule (a) la diferencia de potencial entre el origen y ese punto. (b) Cul de los puntos est a mayor potencial?

15. Una carga de 2,5 x 10-8 C se coloca en un campo elctrico uniforme de intensidad 5,0 x 104 N/C dirigido hacia arriba. Cul es el trabajo que la fuerza elctrica efecta sobre la carga cuando sta se mueve (a) 45 cm hacia la derecha? (b) 80 cm hacia abajo? (c) 260 cm a un ngulo de 45 por encima de la horizontal?

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