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Campus de Vigo
Escola de Enxeñería Industrial DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA
FÍSICA II - EXAMEN JUNIO 2011
Datos: Carga del electrón: e = -1,602 · 10 -19^ C; Masa del electrón: me = 9,109 · 10-31^ kg
Nombre y apellidos: DNI:
1 .- Se ponen en contacto dos esferas conductoras idénticas, una con carga Q y la otra descargada; mientras están en contacto se aproxima a una de ellas una barra cargada negativamente, de tal modo que esta última esfera pasa a tener una carga de +2Q, ¿Cuál es la carga de la otra esfera? A) – 2Q B) + 2Q C) 0 D) + Q E) – Q
2 .- En la figura 1, un electrón es proyectado desde la placa A, directamente hacia la placa B, con una velocidad inicial de v 0 = 2,0 · 10^7 m/s. La velocidad del electrón cuando choca con la placa B es cercana a: A) 1,2 · 10^7 m/s B) 1,5 · 10^7 m/s C) 1,8 · 10^7 m/s D) 2,1 · 10^7 m/s E) 2,4 · 10^7 m/s
Figura 1. 3 .- Dos superficies esféricas conductoras son concéntricas con radios 0,70 m y 1,60 m. El potencial eléctrico de la esfera interior respecto a la exterior es Vi = +840 V. Un electrón es transportado por una fuerza externa desde la superficie interior a la exterior. El trabajo realizado por la fuerza exterior es cercano a: A) 1,34 · 10-16^ J B) 2,98 · 10-16^ J C) 1,18 · 10-16^ J D) -1,34 · 10-16^ J E) -2,98 · 10-16^ J
A X X X X X X X X X X
B X X
C X
D X X X X
E X X X
E = 12·10^3 N/C
v
40 mm
4 .- Una esfera conductora de radio R tiene un exceso de carga positiva y está muy lejos de cualquier otra carga. ¿Cuál de las siguientes gráficas ilustra mejor el potencial (relativo al infinito) producido por esta esfera en función de la distancia r al centro de la esfera?
A) B) C) D) E)
5 .- La figura 2 representa una batería real con fuerza electromotriz de 12 V y resistencia interna 2 Ω. Cuando la diferencia de potencial en los terminales de la batería Vab es igual a 20 V, entonces la corriente que pasa a través de la batería, incluyendo su sentido, es: A) 4 A, de a hacia b. B) 10 A, de a hacia b. C) 16 A, de a hacia b. D) 4 A, de b hacia a. E) 10 A, de b hacia a.
Figura 2.
6 .- En la figura 2 una fuente de potencia externa carga la batería con una corriente de 2,0 A. La potencia que entrega la fuente externa a la batería es: A) 16 W B) 20 W C) 24 W D) 28 W E) 32 W
7.- La intensidad I 1 en el circuito de la figura 3 es cercana a:
A) -0,7 A B) 0,7 A C) 4 A D) -4 A E) 0 A
Figura 3.
11.- En el sistema de la figura 7 se muestran 6 hilos conductores rectilíneos muy largos por los que circulan intensidades: I 1 =I 2 =I 3 =3 A, I 4 =I 5 =I 6 =2 A. Enlazadas por C se encuen- tran I 2 , I 4 e I 5. Respecto a la línea cerrada C, se puede afirmar que:
A) ൌ ܤ
ఓ (^) బ ሺூమ ାூఱି ூ (^) ఱ ሻ ଶఓ B) B depende solo de I 2 , I 3 e I 5. C) B depende solo de I 1 , I 6 e I 3.
D) (^) ׯ ܤሬԦ ·݈݀ ሬሬሬԦ ൌ 3,0 ߤ (^)
E) ׯ ܤሬԦ ·݈݀ ሬሬሬԦ ൌ 7,0 ߤ (^)
Figura 7.
12.- Una bobina de 200 vueltas tiene un área de 4,0 cm^2 y gira en el interior de un campo magnético de 0,5T ¿Cuál es la frecuencia de rotación aproximada necesaria para generar una fem máxima de 10 V? A) 40 Hz B) La fem es independiente de la frecuencia de rotación. C) 8,0 kHz D) 250 Hz E) 80 Hz
13.- Un circuito de corriente alterna está formado por una resistencia R=110 Ω, una autoinducción L y un condensador C conectados en serie. Con un polímetro medimos las caídas de tensión en los tres componentes, VR=2,2 V, VL =5,0 V y VC =2,0 V. La tensión que suministra la fuente es de: A) 3,7 V B) 9,2 V C) 14 V D) 2,2 V E) 0,8 V
14.- ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta? A) Una corriente alterna es una resistencia no disipa energía porque la corriente pasa de positivo a negativo con la misma frecuencia. B) En un circuito de corriente alterna, a frecuencias muy elevadas, un condensador actúa como un cortocircuito. C) En un circuito de corriente alterna, a frecuencias muy elevadas, una bobina actúa como un cortocircuito. D) Si un circuito de corriente alterna está en resonancia, la intensidad de corriente que suministra la fuente será mínima. E) En un circuito de corriente alterna la tensión y la intensidad de corriente están siempre en fase.
p
V 2 V 3 V 1 V
p 2
p 1 1
15.- Considere el ciclo termodinámico de la figura 8. Un mol de aire se encuentra en condiciones normales (p 1 = 1 atm; T 1 = 273,15 K) en el estado inicial, 1, y se comprime de forma isotérmica hasta reducir su volumen a la mitad (estado 2). A continuación se expande de forma adiabática hasta la presión inicial. Finalmente se expande a presión constante hasta alcanzar el volumen inicial. Considere el aire como gas ideal (γ = 1,4; Cv = 20,8 J/mol·K). El trabajo neto realizado por el ciclo es cercano a: A) 1574 J B) -1574 J. C) -760 J D) -146 J E) 146 J
Figura 8.
16.- El cambio de energía interna del sistema considerado en el ciclo de la figura 8 al pasar del estado 3 al 1 es cercano a: A) 1020 J B) 1836 J C) 1428 J D) 613 J E) 146 J
17.- Una máquina térmica real (no de Carnot), operando entre focos térmicos a temperatura de 740 K y 270 K, realiza 2,7 kJ de trabajo neto y cede 8,2 kJ de calor en cada ciclo. La eficiencia térmica de esta máquina térmica es cercana a: A) 0, B) 0, C) 0, D) 0, E) 0,
18.- Una masa de 460 g de etanol en estado líquido a su temperatura de fusión se congela a presión atmosférica. El calor latente de fusión del etanol es 1,04 · 105 J/kg, su temperatura de fusión es -114,4 ºC y su masa molecular es 46,1 g/mol. El cambio de entropía del etanol al congelarse, en unidades del Sistema Internacional, es cercano a: A) - B) - C) - D) 280 E) 310
