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Test de la 1ª convocatoria Física II 2017-2018 2ª parte (GIE)

De Laplace

(Diferencias entre revisiones)
(Dos planos cargados)
(Superficie esférica cargada)
 
Línea 25: Línea 25:
;Solución:
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La respuesta correcta es la '''<span style="color:red;">C<span>'''.
La respuesta correcta es la '''<span style="color:red;">C<span>'''.
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No hace falta hacer cálculos, pero sí saber cómo es la funcióbn cos(θ). El coseno es positivo en el primer cuadrante y negativo en el segundo. Esto quiere decir que la esfera tiene una densidad de carga positiva en su hemisferio superior y una negativa en el inferior, siendo ambas iguales en magnitud.
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<center>[[Archivo:esfera-costheta.png|300px]]</center>
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Esto no es más que un dipolo. Cuando tenemos cargas opuestas situadas simétricamente, en el punto medio el potencial se anula (está a la misma distancia de cargas de signo contrario) pero el campo eléctrico es no nulo, sino que va de las positivas a las negativas.
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==Energía de un sistema==
==Energía de un sistema==
Se tiene un sistema de cargas puntuales. Si el sistema se expande de manera que la distancia entre cada dos cargas aumenta al doble, la energía electrostática almacenada en el sistema…
Se tiene un sistema de cargas puntuales. Si el sistema se expande de manera que la distancia entre cada dos cargas aumenta al doble, la energía electrostática almacenada en el sistema…

última version al 11:40 24 mar 2020

Contenido

1 Tres cargas puntuales

Tres cargas puntuales se encuentran alineadas sobre el eje OX, la primera de ellas vale 36nC y se encuentra en x = 0. La segunda, q2, está en x = 20cm y la tercera, q3, en x = 30cm.

1.1 Pregunta 1

¿Cuánto deben valer q2 y q3 para que la fuerza eléctrica sobre cada una de las tres cargas sea nula?

  • A q2 = − 4nC, q3 = 9nC.
  • B q2 = + 12nC, q3 = − 18nC.
  • C Es imposible anular la fuerza sobre las tres cargas al mismo tiempo.
  • D Existen infinitas soluciones posibles.
Solución

La respuesta correcta es la A.

1.2 Pregunta 2

¿Y cuánto deben valer para que se anule el potencial al que se encuentra cada una como consecuencia de las otras dos?

  • A q2 = − 4nC, q3 = 9nC.
  • B q2 = + 12nC, q3 = − 18nC.
  • C Es imposible anular el potencial sobre las tres cargas al mismo tiempo.
  • D Existen infinitas soluciones posibles.
Solución

La respuesta correcta es la C.

2 Superficie esférica cargada

Una superficie esférica centrada en el origen de coordenadas está cargada con una densidad σs = σ0cos(θ) siendo θ el ángulo que forma con el eje OZ el vector de la posición sobre la esfera. En el centro de la esfera…

  • A el campo eléctrico y el potencial eléctrico son los dos nulos.
  • B el campo eléctrico es nulo, pero el potencial no.
  • C el potencial eléctrico es nulo, pero el campo no.
  • D ni el campo ni el potencial eléctrico son nulos.
Solución

La respuesta correcta es la C.

No hace falta hacer cálculos, pero sí saber cómo es la funcióbn cos(θ). El coseno es positivo en el primer cuadrante y negativo en el segundo. Esto quiere decir que la esfera tiene una densidad de carga positiva en su hemisferio superior y una negativa en el inferior, siendo ambas iguales en magnitud.

Esto no es más que un dipolo. Cuando tenemos cargas opuestas situadas simétricamente, en el punto medio el potencial se anula (está a la misma distancia de cargas de signo contrario) pero el campo eléctrico es no nulo, sino que va de las positivas a las negativas.

3 Energía de un sistema

Se tiene un sistema de cargas puntuales. Si el sistema se expande de manera que la distancia entre cada dos cargas aumenta al doble, la energía electrostática almacenada en el sistema…

  • A se reduce a la cuarta parte.
  • B se reduce a la mitad.
  • C aumenta al doble.
  • D se multiplica por cuatro.
Solución

La respuesta correcta es la B.

4 Dos planos cargados

Dos planos de gran extensión se hallan situados perpendicularmente, el 1 en el XZ (horizontal en las figuras) y el 2 en el YZ (vertical en las figuras). El plano 1 almacena una densidad de carga uniforme + σ0 y el 2 una densidad de carga − σ0. ¿Cómo es la distribución de las líneas de campo eléctrico en este sistema?

El campo eléctrico es nulo en todo el espacio y por tanto no hay líneas de campo Archivo:lineas-de-camp-planos-01.png
A B
Archivo:lineas-de-camp-planos-02.png Archivo:lineas-de-camp-planos-03.png
C D
Solución

La respuesta correcta es la C.

5 Propiedades de un conductor

¿Cuál de las siguientes no es una propiedad general de un conductor en equilibrio electrostático?

  • A La carga del conductor está en su superficie.
  • B El campo eléctrico justo fuera del conductor es nulo.
  • C El potencial eléctrico tiene el mismo valor en todos los puntos del conductor.
  • D El campo eléctrico justo fuera del conductor es perpendicular a la superficie.
Solución

La respuesta correcta es la B.

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