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Campus de Vigo
Escola de Enxeñería Industrial DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA
FÍSICA II –EXAMEN JULIO 2011
Datos: Carga del protón: e = 1,602 · 10 -19^ C; Masa del protón: mp = 1,673 · 10 -27^ kg
I 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A (^) X X B (^) X X X X X C (^) X X X X X X D (^) X X E (^) X X X X X
1 .- Se cargan por inducción dos esferas conductoras idénticas y después se separan; la esfera 1 queda con carga Q y la esfera 2 queda con carga –Q. Una tercera esfera idéntica a las anteriores que está inicialmente descargada se pone en contacto con la esfera 1 y se separa; después se pone en contacto con la esfera 2 y se separa de nuevo. ¿Cuál es la carga sobre cada una de las esferas? A) Q 1 = Q/2, Q 2 =-Q/2, Q 3 = B) Q 1 = 0, Q 2 =0, Q 3 = C) Q 1 = Q/2, Q 2 =0, Q 3 =-Q/ D) Q 1 = Q/2, Q 2 =-Q/4, Q 3 =-Q/ E) Q 1 = Q/4, Q 2 =0, Q 3 =-Q/
2 .- Dada una densidad de carga lineal ࣅ infinitamente larga y recta. El módulo del campo electrostático a una distancia r (perpendicular a la línea cargada) es: A) ൌ ܧ (^) ସగఢଵ (^) బఒ B) ൌ ܧ (^) ଶగఢଵ బ
ఒ C) ൌ ܧ (^) ଶగఢଵ (^) బொ మ D) ൌ ܧ (^) ସగఢଵ బ
ொ మ E) ൌ ܧ (^) ସగఢଵ బ
ொ
3 .- Un protón con velocidad de 3 · 10 ହ^ m/s atraviesa una zona donde existe una determinada diferencia de potencial debida al efecto de un campo uniforme, de manera que su velocidad aumenta a 9 · 10 ହ^ m/s. Dicha diferencia de potencial se aproxima a: A) 470 V B) 4200 V C) 4700 V D) 3800 V E) 240 V
4 .- Dos condensadores de capacidades C 1 y C 2 están inicialmente aislados y tienen cargas q 1 y q2 respectivamente. Se unen las placas positivas entre sí y las placas negativas a tierra y a continuación se desconectan de tierra. Indique la nueva distribución de carga:
A) ݍଵᇱ^ ݍ ൌଵ ݍଶᇱ^ ݍ ൌଶ
B) ݍଵᇱ^ ൌ
భ భ ାమݍଵ^ ݍଶ
C) ݍଵᇱ^ ൌ
భ భ ାమݍଶ^ ݍଶ
D) ݍଵᇱ^ ൌ
మ భ ାమ
ݍሺଵ ݍ ଶ ሻ ݍଶᇱ^ ൌ భ
భ ାమ
E) ݍଵᇱ^ ൌ
భ భ ାమ
ݍሺଵ ݍ ଶ ሻ ݍଶᇱ^ ൌ మ
భ ାమ
5 .- Una esfera no conductora tiene carga (positiva) uniformemente distribuida por todo su volumen. Si se toma coma referencia de potenciales el infinito, ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta? A) El potencial es máximo en el centro de la esfera. B) El potencial en el centro de la esfera es cero. C) El potencial en la superficie de la esfera es mayor que en el potencial en el centro de la misma. D) El potencial en el centro de la esfera es igual que el potencial en el infinito. E) El potencial en el centro de la esfera es igual que el potencial en la superficie.
6 .- Si se aplica una diferencia de potencial de 100 V a la red de capacitores de la figura mientras el interruptor S se mantiene abierto, la energía total (expresada en mJ ) que se almacena en los siete capacitores se aproxima a:
A) 48 B) 72 C) 96 D) 16 E) 7
7.- Teniendo en cuenta los datos de la figura, la potencia que se disipa en la resistencia de 2 Ω se aproxima a:
A) 14,22 W
B) 5,33 W
C) 3,56 W
D) 2,67 W
E) 6,67 W
11.- Dos cables paralelos muy largos están separados entre sí una distancia d y transportan igual corriente pero en sentidos opuestos. Las posiciones donde el campo magnético neto ocasionado por ambas corrientes es igual a cero serán: A) A distancia d a la izquierda del hilo izquierdo y también a distancia d a la derecha del hilo derecho B) El campo neto no es nulo en ningún lugar C) A distancia d/2 a la izquierda del hilo izquierdo y también a distancia d/2 a la derecha del hilo derecho D) En el medio entre los dos hilos E) A distancia d 2 a la izquierda del hilo izquierdo y también a distancia d 2 a la derecha del hilo derecho
12.- Un solenoide está constituido por 350 vueltas con 4 cm de diámetro y 50 cm de longi- tud. Las espiras transportan una corriente I en el sentido que se muestra en la figura. La corriente produce un campo magnético, de magnitud 2,5 mT, en el centro del sole- noide. La corriente en los devanados del solenoide es aproximadamente: A) 3,6 A B) 3,2 A C) 2,8 A D) 2,1 A E) 2,5 A
13.- La figura muestra un cable y una resistencia de 10 Ω que constituyen un circuito eléc- trico de forma cuadrada, de 20 cm por 20 cm. Un campo magnético uniforme pero no estacionario está dirigido hacia dentro del plano del circuito. La magnitud del campo magnético disminuye desde 1,50 T hasta 0,50 T durante un intervalo de tiempo de 32 ms. La corriente inducida media y su sentido a través de la resistencia, durante este in- tervalo de tiempo, serán: A) 130 mA, desde a hacia b B) 75 mA, desde a hacia b C) 190 mA, desde a hacia b D) 75 mA, desde b hacia a E) 130 mA, desde b hacia a
14.- La figura muestra un circuito de corriente alterna. La bobina tiene una reactancia de 80 Ω y una inductancia de 180 mH. Una resistencia de 40 Ω y un condensador cuya reactancia es de 100 Ω también forman parte del circuito. La corriente eficaz en el cir- cuito es de 1,8 A. La capacidad del condensador de la figura es aproximadamente: A) 23 μF B) 18 μF C) 19 μF D) 24 μF E) 21 μF
15. - La gráfica pV de la figura representa un ciclo termodinámico realizado por un sistema que opera entre un único foco caliente y un único foco frío. Sabiendo que la variación de energía interna del sistema de 1 a 3 es de 750 J, la presión p 1 son 10 5 Pa, el volumen V 1 es 1 L, p 2 = 3·p 1 y V 2 = 2·V 1. Indique cuál es la afirmación verdadera:
A) El calor absorbido del foco caliente son 450 J y el trabajo realizado son 300 J. B) El calor absorbido del foco caliente son 750 J y el calor cedido al foco frío son −450 J. C) El calor absorbido del foco caliente son 1050 J y el calor cedido al frío son −850 J. D) El calor absorbido son 1050 J y el trabajo neto son 300 J. E) Ninguna de las anteriores.
16.- Considere el ciclo termodinámico de la figura. Un mol de aire se encuentra a la
presión p 1 = 5·10 5 Pa y temperatura T 1 = 500 K en el estado inicial, 1, y se expande de forma adiabática hasta alcanzar cuatro veces su volumen inicial (estado 2). A continuación
se comprime de forma isotérmica hasta su volumen inicial. Considere el aire como gas
ideal (R = 8,314 J/mol·K, Cv = 20 J/mol·K, γ = 1,4;). Indique cuál es el valor más cercano
al trabajo realizado en el proceso de 1 a 3:
A) 4400 J B) 3500 J C) 1000 J D) 2200 J E) 7500 J
17. - Una máquina térmica real (no de Carnot), opera entre focos térmicos a temperatura de 800 K y 200 K. En cada ciclo cede 8 kJ de calor al foco frío. Sabiendo que el rendimiento de esta máquina térmica es del 50% de la máquina de Carnot que opera entre los mismos focos, el trabajo realizado se aproxima a: A) 24 kJ B) 32 kJ C) 20 kJ D) 12 kJ E) 5 kJ
p
V 1 V 2 V
p 2
p 1 1
(^2 )
4
p
V 1 V 2 V
p 1
p 2
