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2º Bachillerato
UD2. CAMPO ELÉCTRICO
EJERCICIOS EvAU
Junio 00/01 (Opción A)
a. Explica el concepto de campo eléctrico creado por una o varias partículas cargadas. b. Dos partículas con carga q = 0,8 m C, cada una, están fijas en el vacío y separadas una distancia d = 5 cm. Determina el vector campo eléctrico que producen estas cargas en el punto A, que forma un triángulo equilátero con ambas. c. Calcula el campo y el potencial eléctricos en el punto medio entre las cargas, B. Constante de Coulomb: K = 1/4p e 0 = 9·10^9 N·m^2 ·C-
Junio 01/02 (Opción A)
a. Explica el concepto de potencial eléctrico. ¿Qué potencial eléctrico crea una carga puntual? Dibuja sus superficies equipotenciales. b. Dos partículas con igual carga, q = 3 m C, están separadas una distancia L = 3 m. Calcula el potencial y el campo eléctricos en el punto medio entre ambas. Constante de Coulomb: K = 1/4p e 0 = 9·10^9 N·m^2 ·C-
Septiembre 01/02 (Opción A)
a. Escribe y comenta la Ley de Coulomb. b. Cuatro partículas de igual carga, q = 2 m C, están situadas en los vértices de un cuadrado de lado L = 20 cm. Indica mediante una figura la dirección y sentido de la fuerza eléctrica total que actúa sobre cada una de ellas. Calcula el módulo de estas fuerzas. Constante de Coulomb: K = 1/4p e 0 = 9·10^9 N·m^2 ·C-
Junio 02/03 (Opción A)
a. Explica el concepto de campo eléctrico. ¿Qué campo eléctrico crea una partícula con carga q? b. Dos partículas con cargas q 1 = 1 m C Y q 2 = 2 m C están separadas una distancia d = 0,6 m. Determina el campo eléctrico (módulo, dirección y sentido) en el punto medio entre las dos cargas, P ¿Cuál es el potencial eléctrico en este punto? K = 1 / (4p e 0 ) = 9.10^9 N m^2 C-2.
2º Bachillerato
Septiembre 02/03 (Opción B)
a. Explica el concepto de energía potencial eléctrica. ¿Qué energía potencial eléctrica tiene una partícula con carga q situada a una distancia r de otra partícula con carga q’? b. Una partícula de masa m = 1 mg y con carga q = 0,1 μ C es acelerada mediante un campo eléctrico entre dos electrodos, partiendo del reposo, hasta que alcanza una velocidad V 0 = 30 m/s. Calcula la diferencia de potencial entre los electrodos. Con la velocidad V 0 adquirida, la partícula se dirige en línea recta hacia otra partícula con la misma carga q, fija en el espacio e inicialmente muy alejada. Calcula la distancia de máxima aproximación entre ambas partículas. K = 1 / (4pe 0 ) = 9·10^9 N m^2 C-
Junio 03/04 (Opción A)
Escribe y comenta la Ley de Coulomb. a. Las cuatro partículas de la figura están fijas en los vértices de un cuadrado de lado L = 30 cm. Sus cargas son q 1 = q 3 = 1 m C y q 2 = q 4 = -1 m C. Determina la fuerza eléctrica total (módulo, dirección y sentido) que actúa sobre q 1. K = 1/(4p e 0 ) = 9·10^9 N m^2 C-
Septiembre 03/04 (Opción A)
En un punto P exterior a una esfera fija y uniformemente cargada, el potencial eléctrico (con referencia en μ ) es V = 900 V y el campo eléctrico tiene una intensidad E = 90 N/C. a. Determina la carga Q de la esfera y la distancia d entre su centro y el punto P. b. Se abandona una partícula de carga q = -1 m C en el punto P. Calcula su energía cinética cuando choca con la superficie de la esfera, de radio R = 10 cm. K = 1/(4p e 0 ) = 9·10^9 N m^2 C-
Junio 04/05 (Opción B)
a. Explica el concepto de energía potencial eléctrica. ¿Qué energía potencial eléctrica tiene una partícula con carga q situada a una distancia r de otra partícula con carga q’? b. Tres partículas con cargas q 1 = q 2 = 3 m C y q 3 = -3 m C están situadas, respectivamente, en los puntos de coordenadas (a, 0), (-a, 0) y (0, a), con a = 0,1 m. Calcula las energías potenciales eléctricas de cada una de las tres partículas. K = 1/(4p e 0 ) = 9·10^9 N m^2 C-
2º Bachillerato c. Comprueba que, si el movimiento se realiza en las proximidades de la superficie terrestre, el peso del protón es despreciable frente a la fuerza eléctrica que actúa sobre él. mp = 1,7·10-27^ kg ; e = 1,6·10-19^ C.
Junio 06/07 (Opción B)
Dos pequeñas esferas, de masa m = 5 g y con carga q, cada una, se suspenden del mismo punto mediante hilos iguales, de masa despreciable y longitud L= 0,5 m, en presencia del campo gravitatorio terrestre. ¿Cuál debe ser el valor de la carga q para que, en equilibrio, los hilos formen un ángulo α = 60º?. Considera g = 10 N/kg ; K = 9·10^9 N·m²/C²
Septiembre 06/07 (Opción A)
a. Explica el concepto de potencial eléctrico. ¿Tiene sentido este concepto si la fuerza electrostática no fuese conservativa?. b. Dos cargas eléctricas puntuales de valor Q 1 = -9 μC y Q 2 = +16 μC están fijas en el espacio ocupando los vértices de un triángulo rectángulo. (figura) Calcula el potencial eléctrico en los puntos A y B. ¿Qué trabajo realizará el campo eléctrico para llevar una carga puntual de 2 μC desde el punto B hasta el punto A? k = 9·10^9 N·m²/C² ; 1 μC = 10-6^ C
Septiembre 07/08 (Opción B)
a. ¿Qué potencial electrostático crea una carga puntual q’ en cualquier punto de su entorno?. Explica el significado físico del potencial. b. Dos partículas puntuales de cargas q 1 = 30 μC y q 2 = -20 μC están situadas respectivamente en los puntos de coordenadas (-a, 0) y (a,0) con a = 10 cm. Determina el campo electrostático (módulo, dirección y sentido) en el punto (0,0) c. ¿Qué trabajo tendremos que realizar para, en presencia de las cargas citadas, trasladar una carga puntual q = 0,2 μC desde el punto (0,0) al punto (a,a)?
Junio 08/09 (Opción B)
a. Explica el concepto de campo electrostático creado por una o más cargas eléctricas. ¿Es conservativo dicho campo?. Justifica la respuesta.
2º Bachillerato b. Tres partículas cargadas, q 1 = q 3 = 2 μC y q 2 = -4 μC, están situadas, como indica la figura, en los puntos (0,0), (4,0) y (2,0). Determina el vector campo electrostático E (módulo, dirección y sentido) en el punto (2,2). ¿Cuánto vale el potencial electrostático en dicho punto? Las coordenadas están expresadas en metros k = 9·10^9 N·m²/C² ; 1 μC = 10-6^ C
Septiembre 08/09 (Opción B)
a. Enuncia y comenta la Ley de Coulomb. A partir de ella determina el trabajo necesario para traer una carga q`, en presencia de otra carga q, desde el infinito hasta un punto genérico. b. Dos partículas cargadas, q 1 = q 2 = 2 = 2 μC están situadas, como indica la figura, en los puntos (0,0) y (4,0). Determina el valor del potencial electrostático en el punto (2,2). ¿Qué trabajo tendríamos que realizar para trasladar, desde el punto A (2,2) al punto B (2,0), una carga q 3 = 4μC? Las coordenadas están expresadas en metros k = 9·10^9 N·m²/C² ; 1 μC = 10-6^ C
Junio 09/10 (Opción B)
a) Explica el concepto de campo electrostático creado por una o varias cargas eléctricas puntuales. b) Tres cargas eléctricas puntuales, de valores q 1 = 10 nC, q 2 = 10 nC y q 3 = -20 nC, están fijas en el espacio separadas una distancia d = 10 cm del origen de coordenadas y distribuidas como se indica en la figura. A) Determina el módulo, la dirección y el sentido del campo electrostático E en el punto A(d,0) B) Calcula el trabajo que tenemos que realizar para desplazar una carga q’ = 1 nC desde el punto A(d,0) hasta el origen de coordenadas O(0,0) Datos: k = 9·10^9 N·m²/C² ; 1 nC = 10-9^ C
Junio 10/11 (Opción A)
Tres cargas eléctricas puntuales de valores q 1 = -2 μC Y q 2 = q 3 = 1 μC ocupan tres vértices de un cuadrado de 30 cm de lado (ver figura). Determine: a) El campo electrostático E (módulo, dirección y sentido) en el punto A (cuarto vértice del cuadrado). b) El potencial electrostático V en el punto A y el trabajo necesario para desplazar una carga q 4 = 20 nC desde el centro del cuadrado hasta dicho punto A.
2º Bachillerato Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9.10^9 N·m^2 .C-2; 1 μC = 10-6^ C.
Septiembre 12/13 (Opción A)
a) Escribir y comentar la Ley de Coulomb. b) Dos partículas cargadas q 1 = 2 μC y q 2 = -2 μC están situadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado L = 5 cm, como muestra la figura. Determinar el vector campo eléctrico E (módulo, dirección y sentido) en el punto A situado en el vértice superior del triángulo. c) Calcular el potencial electrostático en el punto A. Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9.10^9 N·m^2 .C-2; 1 μC = 10-6^ C.
Junio 13/14 (Opción B)
a) Explicar el concepto de potencial eléctrico. ¿Qué potencial eléctrico crea una carga puntual? Dibujar las superficies equipotenciales en el espacio alrededor de la carga. b) Dos partículas con igual carga Q = 2 μC están situadas en dos de los vértices de un triángulo equilátero de lado L = 2 m. Calcular el campo eléctrico en el punto medio entre ambas, A. Calcular el trabajo necesario para llevar una carga q = 1 μC desde dicho punto A hasta el punto B, vértice libre del triángulo. Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9.10^9 N·m^2 .C-2; 1 μC = 10-6^ C.
Septiembre 13/14 (Opción A)
a) Explique el concepto de potencial eléctrico. ¿Cuál es el potencial eléctrico creado por una carga Q a una distancia r de la misma? ¿Y el creado por un conjunto de cargas? b) Colocamos tres cargas iguales Q = 2 μC en tres vértices de un cuadrado de lado L = 2 m, como muestra la figura. Determine el trabajo necesario para trasladar una carga eléctrica puntual q = 1 μC desde el centro del cuadrado al punto P situado en el vértice libre. Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9.10^9 N·m^2 .C-2; 1 μC = 10-6^ C.
Junio 14/15 (Opción B)
a) Escriba y comente la Ley de Coulomb. b) Dos partículas con carga Q 1 = 2 μC y Q 2 = 3 μC están situadas a una distancia r = 10 cm. Colocamos una carga q = 1 μC entre Q 1 y Q 2 , sobre la línea que une sus centros, de forma que esté en equilibrio. Calcule a qué distancia de Q 1 tenemos que situarla. c) Explique qué movimiento realizará la carga q si la separamos ligeramente de su posición de equilibrio, acercándola hacia la carga Q 1.
2º Bachillerato Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9·10^9 N·m^2 ·C^2 ; 1μC = 10-6^ C
Septiembre 14/15 (Opción B)
a) Explique el concepto de potencial eléctrico. ¿Cuál es el potencial eléctrico creado por una carga Q a una distancia r de la misma? b) Las dos partículas de la figura están fijas en los vértices de un cuadrado de lado L = 30 cm. Sus cargas son q 1 = 1 μC y q 2 = -1 μC. Calcule el trabajo necesario para transportar una carga q = 1 μC del vértice A al B del cuadrado Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9·10^9 N·m^2 ·C^2 ; 1μC = 10-6^ C
Junio 15/16 (Opción B)
a) Escriba y comente la Ley de Coulomb. b) Sobre el eje X se sitúa una carga Q 1 = 4 μC. A una distancia d 1 = 12 cm a la derecha de Q 1 colocamos una segunda carga Q 2 , y a distancia d 2 = 8 cm a la derecha de Q 2 se sitúa una tercera carga q = 3 μC. La fuerza total que actúa sobre la carga q es F = 150 N en la dirección positiva del eje X. Determine el valor (con su signo) de la carga Q2. Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9·10^9 N·m^2 ·C^2 ; 1μC = 10-6^ C
Septiembre 15/16 (Opción B)
a) Explique el concepto de potencial eléctrico. ¿Cuál es el potencial eléctrico creado por una carga Q a una distancia r de la misma? b) Colocamos tres cargas iguales de valor Q = 2 μC en los puntos (1, 0), (0, -1) y (0, 1) m. ¿Cuál es el trabajo necesario para trasladar una carga eléctrica puntual q = 1 μC desde el punto (0, 0) al punto (-1, 0) m? Datos: K = 1/(4πε 0 ) = 9·10^9 N·m^2 ·C^2 ; 1μC = 10-6^ C
Junio 16/17 (Opción A)
a) Escriba y comente la Ley de Coulomb. ¿Qué relación existe entra fuerza electrostática y el campo electrostático? b) Disponemos de un sistema para medir la carga eléctrica compuesto por dos muelles de constante elástica K = 10 N/m que tienen en sus extremos unas pequeñas esferas. Cuando las esferas están descargadas se encuentran en contacto y los muelles en su longitud natural. Cuando cargamos las esferas con la misma carga, se separan una distancia de 10 cm. Calcule la carga de las esferas.
2º Bachillerato Datos: carga partícula alfa = 3,2·10-19 C; masa partícula alfa m = 6,64·10-27 kg
JUNIO 19/20 OPCIÓN A
a) ¿Qué potencial electrostático crea una carga puntual q en cualquier punto de su entorno? Explica el significado físico del potencial. b) Dos partículas puntuales de cargas q1 = 30 μC y q2 = -20 μC están situadas respectivamente en los puntos de coordenadas (-2a, 0) y (2a, 0) con a = 10 cm. Determina el vector campo electrostático (módulo, dirección y sentido) en el punto (0,0). c) ¿Qué trabajo realiza el campo para, en presencia de las cargas citadas, trasladar una carga puntual q = 0,2 μC desde el punto (0,0) al punto (a,0)? Datos: K= 9 x 109 N·m2·C-2 1μC= 1 x 10-6 C
SEPTIEMBRE 18/19 OPCIÓN B
a) Escriba y comente la Ley de Coulomb. Tres cargas eléctricas puntuales y positivas se encuentran situadas en los vértices de un triángulo equilátero de lado √3 m. Dos de ellas tienen carga q y la tercera tiene carga 2q, siendo q=10-4 C. Calcule: b) El campo eléctrico y el potencial eléctrico en el punto medio del lado en el que se encuentran las cargas más pequeñas (punto P). c) El trabajo que debe realizarse para trasladar la carga 2q desde el vértice donde se encuentra hasta el punto P. Dato: k = 1/(4πε0) = 9,0 x 109 N·m2·C-
JUNIO 18/19 OPCIÓN A
a) Escriba y comente la Ley de Coulomb. Las cargas qA = -2 x 10-6 C, qB = -4 x 10-6 C y qC = -8 x 10-6 C están situadas sobre una recta. La carga qA está situada a 1 m de la carga qB y la carga qC se encuentra entre las cargas qA y qB. b) Si la fuerza eléctrica total sobre la carga qC debida a las otras dos cargas es 0, calcule la distancia entre qC y qA. c) Calcule el trabajo que se debe realizar para trasladar la carga qC desde la posición en la que se encuentra hasta un punto equidistante de qA y qB. Interprete el signo del resultado. Dato: k = 1/(4πε0) = 9,0 x 109 N·m2·C-
