¡Descarga Física 07 2012 y más Exámenes en PDF de Física solo en Docsity!
Campus de Vigo
Escola de Enxeñería Industrial DEPARTAMENTO DE FÍSICA APLICADA
FÍSICA II –EXAMEN JULIO 2012
Apellidos y nombre: DNI: Grupo:
Este examen supone el 70% de la nota global de la asignatura.
Datos: Carga del electrón: e = -1,602 · 10 -19^ C; Masa del electrón: m e = 9,11 · 10 -31^ kg ߤ (^) ൌ 410ߨିܶ^
A 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 A X X X X X X X X B X X X X X C X X X X X X X D X X X X X X X X X X X E X X X X X X
1. Indique las afirmaciones correctas:
A) Si el flujo neto que pasa a través de una superficie gaussiana es cero, el campo eléctrico es nulo en cualquier lugar de la superficie. B) Si el flujo neto que pasa a través de una superficie gaussiana es cero, no hay líneas de campo que atraviesan dicha superficie. C) Las líneas de campo pueden ser rectas o curvas. D) Las líneas de campo son siempre curvas. E) El número de líneas de campo normal a la unidad de superficie es proporcional al módulo del campo en dicho punto.
2. Dos pequeñas esferas idénticas, cada una con una masa m y cargas q 1 = q 2 = q están colgadas con hilos aislantes de longitud L tal y como se indica en la figura. Si cuando están en equilibrio el hilo forma un ángulo θ con la vertical, indique lo correcto:
A) La fuerza electrostática es de módulo ܨ ݇ൌ మ ሺ௦ఏሻ మ. B) La fuerza electrostática es de módulo ܨ ߠ݊݁ݏ ݃݉ൌ. C) La fuerza electrostática es de módulo ܨ ߠ݃ݐ ݃݉ൌ.
D) La magnitud de la carga en cada esfera es ටܮൌ ݍ ௦ఏ
E) La magnitud de la carga en cada esfera es ߠ݊݁ݏ ܮ2 ൌ ݍ ට ௧ఏ
3. Un condensador de placas paralelas se conecta a una batería y adquiere una carga Q. Se desconecta la batería y se introduce una lámina de dieléctrico de constante dieléctrica K , que tiene el mismo tamaño que las placas y que ocupa todo el espacio entre placas. Indique lo verdadero tras haber introducido el dieléctrico:
A) La energía almacenada en el condensador no cambia. B) La energía almacenada en el condensador aumenta en un factor K. C) La energía almacenada en el condensador disminuye en un factor K. D) La carga y la diferencia de potencial cambian. E) La capacidad y la diferencia de potencial cambian.
4. Un cascarón esférico conductor de radio interior R 1 y radio exterior R 2 descargado se coloca de manera concéntrica con una esfera conductora sólida de radio R con carga + Q tal y como se indica en la figura. Indique lo correcto para el campo eléctrico y el potencial:
A) 2
4 0 r
Q
E
para R r R 1
B) 2
4 0 r
Q
E
para R 1 r
C) 2
4 0 r
Q
E
para R 1 (^) r R 2
D)
4 R 2 0
Q
V (^) r para R 1 (^) r R 2
E) Vr 0 para r R 1
5. Suponga una carcasa esférica cargada de pared muy delgada y radio R. Una fuerza externa realiza un trabajo positivo para desplazar una carga positiva (mucho más pequeña que la carga de la esfera) desde el punto A en el centro de la carcasa esférica a un punto B exterior a ella y a una distancia R de su superficie. Indique lo verdadero:
A) La esfera tiene carga neta positiva. B) La esfera tiene carga neta negativa. C) El potencial en A es mayor que en B. D) El potencial en B es mayor que en A. E) La fuerza realizada en el exterior de la esfera es de sentido contrario a la realizada en el interior.
6. Un núcleo de litio tiene una carga positiva de 3| e | (donde e es la carga del electrón, e =1,6 10 -19^ C) y una masa de 7 m p (donde m p es la masa del protón, m p =1,67 10 - kg). Una partícula alfa tiene una carga de 2 e y una masa de 4 m p. Estas partículas parten del reposo y se aceleran a través de una diferencia de potencial de 10^3 V. Si la energía cinética final de las partículas se denomina K y su velocidad v , indique lo correcto:
A) K Li =K B) K Li = 0,67 K C) K Li = 1,5 K D) v Li < v E) v Li > v
7. En el circuito de la figura, los conductores no tienen resistencia apreciable y la fuente no tiene resistencia interna. Cuando se cierra el interruptor, ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta?:
A) Aumentará el brillo de la bombilla. B) Disminuirá el brillo de la bombilla. C) El brillo de la bombilla no cambiará. D) La caída de potencial en R 2 bajará. E) La caída de potencial en R 2 subirá.
11. Una varilla metálica de un metro de longitud gira respecto a un eje que pasa por uno de sus extremos y es perpendicular a la varilla, con una velocidad angular de 15 rad/s. El plano de rotación de la varilla es perpendicular a un campo magnético uniforme de 0,40 T. ¿Cuál es la diferencia de potencial inducida entre los extremos de la varilla?
A) 3,0 V B) 1,8 V C) 6,0 V D) El campo eléctrico inducido en la varilla es conservativo. E) El campo eléctrico inducido en la varilla no es conservativo.
12. Una espira de alambre circular de radio R y masa m por la que circula una corriente I está sobre una superficie horizontal. Existe un campo horizontal y uniforme B. En estas condiciones, a partir de un valor mínimo de la corriente I un borde de la espira se levanta. Indique lo correcto:
A) La espira se levanta a partir de ൌ ܫ ଶ గோ B) La espira se levanta a partir de ൌ ܫ ଶగ C) El módulo del momento mecánico debido al campo magnético B es ܯଵ ܤܫ ܴߨ2 ൌ D) La espira se levanta a partir de ൌ ܫ గோ E) El módulo del momento mecánico debido a su peso es ܯଶ ݃݉ ܴൌ
13. Una espira se mueve con velocidad constante hacia un imán cuyo polo norte apunta hacia arriba (en sentido + z ) en la figura. Se toma como sentido positivo de la corriente inducida el indicado en la figura. Indique lo verdadero:
A) El valor absoluto del flujo magnético a través de la espira aumenta; la corriente inducida es positiva. B) El valor absoluto del flujo magnético a través de la espira aumenta; la corriente inducida es negativa. C) El valor absoluto del flujo magnético a través de la espira disminuye; la corriente inducida es negativa. D) La fuerza neta sobre la espira es hacia arriba (sentido + z ). E) La fuerza neta sobre la espira es hacia abajo (sentido z ).
14. Una espira metálica rectangular de lados a y b yace paralela a un alambre recto que transporta una corriente I constante. La distancia de separación entre el alambre y el lado b de la espira es c , tal y como se indica en la figura. Señale lo correcto:
A) La magnitud del flujo magnético en la espira es Φ ൌ ఓ (^) బ ூ ݈݊ଶగ ቀ1 ^
ቁ B) La magnitud del flujo magnético en la espira es Φ (^) ൌ ఓ (^) బ ூ ଶగ C) La corriente inducida en la espira tendrá sentido horario. D) La corriente inducida en la espira tendrá sentido antihorario. E) Tanto el flujo magnético como la corriente inducida en la espira son cero pues la espira no se mueve.
15. Un calorímetro ideal contiene 300 g de hielo a 0,00ºC, al que se le añade una cantidad de agua a 80,0 ºC suficiente para justamente fundir todo el hielo.
(ܮ ൌ 80, ܿ ுమ^ ை^ ൌ 1,^
°) Indique lo correcto:
A) Se necesitan 200 g de agua (a 80,0 ºC) para fundir el hielo B) Se necesitan 300 g de agua (a 80,0 ºC) para fundir el hielo C) Se necesitan 400 g de agua (a 80,0 ºC) para fundir el hielo D) La variación de entropía del sistema es ∆ ܵൌ 10, E) La variación de entropía del sistema es ∆ ܵൌ 0,
16. Una máquina reversible operando entre 100,0 y 15,00 ºC, proporciona 564,0·kJ de trabajo en cada ciclo. ¿Qué cantidad de calor debe suministrarse por ciclo al foco a 15,00 ºC?
A) 99,50 kJ B) 1911 kJ C) 23,90 kcal D) 1347 kJ E) 882,3 kJ
17. Señale las afirmaciones correctas relativas a un sistema termodinámico aislado:
A) Se conserva la energía y la entropía. B) Se conserva la energía, pero la entropía tiende a disminuir. C) Aumenta la energía y la entropía. D) Se conserva la energía y la entropía no puede disminuir. E) Se conserva la energía y la entropía siempre aumenta.
I c a
b
