Ejercisios EyM 3-1

EJERCICIOS UNIDAD 3 – POTENCIAL ELECTRICO

1. El campo eléctrico fuera de un alambre cargado largo y recto está dado por E = -5000/r V/m y es radial hacia adentro. Encuentre la diferencia de potencial entre los puntos A y B si rA = 60 cm y rB = 30 cm. Respuesta: 3470V
2. a) Calcule la velocidad de un protón que es acelerado desde el reposo a través de una diferencia de potencial de 120 V. b) Calcule la velocidad de un electrón que se acelera a través de la misma diferencia de potencial. Respuesta: a) 152 km/s, b) 6.5x106 m/s
3. Un campo eléctrico viene dado por E = αx i, expresándose E en newtons sobre coulomb, x en metros y siendo α una constante positiva. a) ¿Cuáles son las unidades en el SI de α? b) ¿Cuánto trabajo se realiza por este campo sobre una carga puntual positiva q0 cuando se mueve la carga desde el origen hasta un punto cualquiera x? c) hallar la función potencial V(x) tal que V = 0 en x = 0. Respuesta: a) N/Cm, b) q0αx2/2, c) V(x) = -αx2/2
4. Un electrón que se mueve paralelo al eje x tiene una velocidad inicial de 3.7x106 m/s en el origen. Su velocidad se reduce a 1.4x106 m/s en el punto x = 2 cm. Calcule la diferencia de potencial de potencial entre el origen y este punto. ¿Cuál punto está a mayor potencial? Respuesta: -38.9 V, el origen.
5. Dos cargas q1 = 3 μC y q2 = 5 μC están separadas 60 cm. Halle el potencial absoluto en un punto a la mitad de ellas. Respuesta: 2.4x105 V
6. Los valores y las cargas localizadas en el plano xy son q1 = 3 μC en P1 (3.5, 0.5) cm y q2 = -4 μC en P2 (-2, 1.5) cm. Encontrar el potencial eléctrico en el origen. Respuesta: 6.75x10-5 V
7. Si la diferencia de potencial entre el origen de coordenadas y un punto P(x, y, z) viene dado por V(x, y, z) – V0 = (740 V/m)x + (-230 V/m)y + (-690 V/m)z. ¿Cuánto valdrá E? Respuesta: E =(-740 i + 230 j + 690 k) V/m
8. El potencial eléctrico en una región del espacio varia conforme a

        [pic 1]

        Determinar el campo eléctrico. Respuesta: Ex = Ey = 0, [pic 2]

1. Se dispara un electrón desde una de dos placas paralelas grandes hacia la segunda. Si su velocidad inicial es 5x106 m/s y su velocidad final precisamente antes de chocar contra la otra placa es 2x106 m/s. ¿Cuál es la diferencia de potencial entre las dos placas? Respuesta: -60V
2. Una carga eléctrica de -9.12 nC está distribuida uniformemente alrededor de un anillo de 1.48 m de radio que se encuentra en el plano yz con su centro en el origen. Una partícula que tiene una carga de -5.93 pC está ubicada sobre el eje x en x = 3.07 m. Calcule el trabajo realizado por un agente externo para mover la carga puntual hasta el origen.

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