EJERCICIOS DE APLICACIÓN

1.- Un núcleo de helio tiene una carga de +2e y uno de Neón de +10e,

donde e es el cuanto de carga, 1.60x10 19 C. Encuentre la fuerza de

repulsión ejercida sobre una de ellas debido a la otra, cuando se encuentran

apartados, 3 nanómetros (1 nm = 10 m9 . Considérese que ellos se

encuentran en el vacío.

(0.51nN)

2.- En el modelo de Bohr el átomo de hidrogeno, el electrón (q=-e), en una

orbita de radio 5.3x10 11 m. La atracción del protón por el electrón aporta

la fuerza centrípeta necesaria para mantener al electrón en la orbita .Calcule

2.1.- La fuerza de atracción eléctrica entre las partículas.

2.2.- la rapidez del electrón (masa del electrón, 9.1x10 31 Kg.)

(82nN, 2.2x10 6 m/s)

3.- Tres cargas puntuales se colocan en el eje X como indica la figura

.Determine la fuerza neta sobre la carga de -5 C ocasionadas por las otras

dos cargas.

(0.625N)

4.- Determínese la razón de la fuerza eléctrica de Coulomb y la fuerza

gravitacional entre dos electrones en el vacío

(4.2x10 42 )

7.- Dos cargas están colocadas sobre el eje X según indica la fig. ¿Dónde

debe colocarse una tercera carga q si la fuerza sobre esta debe ser cero?

(1.375m, -0.175m)

9.-

9.1.-Calcule la intensidad del campo eléctrico E en el aire a una distancia

de 30cm de una carga puntual q Cx 9

1 105

9.2.- La fuerza sobre una carga q Cx 10

2 104 colocada a 30cm de q 1

9.3.- La fuerza sobre la carga q Cx 10

3 104 colocada a 30cm de q 1 (en

ausencia de q 1 )

(500N/m dirigido hacia fuera de q 1 , 0,2 N dirigido hacia

fuera de q 1 , -0,2 N dirigido hacia q 1 )

10.- Para la situación mostrada en la fig. Encuentre:

10.1.- La intensidad del campo eléctrico en P

10.2.- La fuerza sobre una carga de Cx 8104 colocada en el punto P

10.3.- El lugar en el cual el campo eléctrico es igual a cero (en ausencia de

la carga de Cx 8104 )

(9x10 5 N/C hacia la derecha, -0.036 N , 0.10m)

13.- Supóngase que en el problema anterior, un electrón se dispara en línea

recta hacia arriba desde el punto P con una rapidez de 5000000 m/s

.Calcule la distancia sobre el punto A donde el electrón golpea la placa

positiva.

(12cm)

14.- Suponga que en el problema 12.-, un protón se dispara con una

rapidez de 2ooooo m/s desde A hacia P .¿Cuál será su rapidez justamente

antes de golpear la placa en el punto P?

(335km/s)

16.- ¿Cuánto trabajo se requiere para llevar un electrón desde la Terminal

positiva de una batería de 12V hasta la Terminal negativa?

(1.92x10 J18 )

17.- ¿Cuánta energía potencial pierde un protón cuando pasa a través de

una caída de potencial de 5kV?

(-8x10 )16 J

18.- un electrón parte del reposo y cae a través de una caída de potencial de

80V .¿Cuál es su rapidez final?

(5.3x10 6 m/s)

19.-

19.1.-¿Cuál es el potencial absoluto para cada una de las siguientes

distancias medidas desde una carga de 2 C , r=10cm y r=50cm?

19.2.-¿Cuánto trabajo se requiere para mover una carga de 0.05 C desde

un punto en r = 50cm hasta un punto en r = 10cm?

19.3.- Suponga que un protón se suelta en r = 10cm .¿Qué tan rápido se

estaría moviendo al pasar por el punto r =50cm?

(180kV, 36kV, 7,2mJ, 5.3x10 6 m/s)

20.- en la fig. E=2KV/m y d=5mm .Se dispara un protón desde la placa B

hacia la placa A con una rapidez de 100km/s. ¿Cuál será su rapidez un

instante antes de golpear la placa A?

(90km/s)

21.- Un núcleo pequeño tiene una carga de +50e. Calcular:

21.1.-El potencial absoluto V en un radio de 10 12 m medido desde el

núcleo.

21.2.-Si el protón se suelta en este punto .¿Qué tan rápido se estará

moviendo cuando se encuentre a 1m del núcleo?

(72KV, 3,7x10 6 m/s)

22.- Las siguientes cargas puntuales están colocadas sobre el eje x: +2 C

en x=20cm, -3 C en x=30cm, -4 C en x=40cm.Encontrar el potencial

absoluto en x=0

(-90KV)

23.- Dos cargas puntuales +q y –q, están separadas una distancia d. ¿En qué

punto, aparte del infinito, es el potencial absoluto igual a cero?

(r=r’)

24.- Cuatro cargas puntuales están colocadas en las esquinas de un

cuadrado que tiene 30cm de lado. Calcular el potencial en el centro del

cuadrado si:

24.1.- Cada una de las cuatro cargas tiene +2 C , y

24.2.-dos de estas cargas son +2 C y las otras dos -2 C .

(3,4x10 5 V, 0)

25.- En la figura, la carga en A tiene +200pC, mientras que la carga en B -

100pC. Calcular:

25.1.-El potencial absoluto en los puntos C y D

25.2.- El trabajo que se debe hacer para llevar una carga de +500 C desde

el punto C al punto D.

(-2.25V , 5.06J)

26.- Dos protones se mantienen en reposo, separados por una distancia de

5x10 12 m .Cuando se sueltan se repelen. ¿Qué tan rápido se moverá cada

uno cuando estén muy separados uno del otro?

(166km/s)