AP Physics B/C

Preguntas de Campo Eléctrico y Fuerza

Física de PSINombre____________________________________

Multiopción

1. Una barra de plástico se frota con una pieza de lana. Durante este proceso la barra de plástico adquiere una carga positiva y la pieza de lana adquiere...

(A) Una carga positiva igual

(B) Una carga negativa igual

(C) Una carga positive menos en magnitud

(D) Una carga negativa menos en magnitud

(E) Se mantiene neutral

2. Una esfera con carga positiva se hace acercar a un extremo de una barra de metal sin carga. Los extremos A y B de la barra serán cargadas con..

(A) positivo, negativo

(B) negativo, positivo

(C) positivo, positivo

(D) negativo, negativo

(E) neutral, neutral

3. Esfera A tiene una carga positiva neta y esfera B es neutral. Son colocados cerca del uno al otro en una mesa de aislamiento. Esfera B es tocado brevemente por un cable que es de toma a tierra. ¿Cual afirmación es correcta?

(A) Esfera B se mantiene neutral

(B) Esfera B ahora tiene una carga positiva

(C) Esfera B ahora tiene una carga negativa

(D) Esfera B es positiva y esfera A es negativa

(E) Más información es requerida

4. Un electroscopio inicialmente neutro es brevemente tocado por una barra de plástico con una carga negativa. ¿Cual afirmación es correcta?

(A) El electroscopio se mantiene neutro

(B) El electroscopio ahora es negativo

(C) El electroscopio ahora es positivo

(D) El electroscopio ahora es negativo y la barra ahora es positiva

(E) El electroscopio ahora es positivo y la barra ahora es negativa

Preguntas 5-6

5. Una carga eléctrica Q es colocado en el origen. Una carga q se coloca en el punto B y la fuerza sobre q debido a carga Q es F. ¿Cual es la fuerza sobre q si se mueve al punto A?

(A) 4F (B) 2F (C) F (D) F/2 (E) F/4

6. Una carga eléctrica Q es colocado en el origen. Una carga q se coloca en el punto A y la fuerza sobre q debido a carga Q es F. ¿Cual es la fuerza sobre q si se mueve al punto C?

(A) 9F (B) 3F (C) F (D) F/3 (E) F/9

7. Un estudiante en el laboratorio de física quiere determinar el tipo de carga sobre un electroscopio con una carga inicial. El obtiene dos barras con cargas. La barra positiva causa que las hojas se repelen y la barra negativa causa que se atraigan. ¿Cual fue la carga inicial sobre el electroscopio?

(A) positiva (B) negativa (C) neutral

(D) no se puede determinar porque el electroscopio no esta conectado a la tierra.

(E) no se puede determinar porque el electroscopio no es un aislador

8. Dos objetos con cargas iguales de Q y separados a una distancia de r se atraen del uno al otro con una fuerza. Si las cargas en los dos objetos se duplican y la distancia de separación se corta por la mitad, la fuerza entre los dos es...

(A) 4 veces más grande (B) 2 veces más grande

(C) 4 veces menor(D) 16 veces mas grande

(E) 16 veces menor

9. Dos esferas idénticas de conducción son cargadas a +Q y a -3Q y son separadas por una distancia r. La fuerza de atracción entre las esferas es F. Las dos esferas se colocan en contacto brevemente y después se colocan en sus posiciones originales. Si la nueva fuerza electrostática entre las esferas es F', ¿Cual de las afirmaciones es cierta?

(A) F’ = F (B) F’ = 3F (C) F’ = 1/3 F (D) F’ = 9F (E) F’ = 1/9 F

Preguntas 10-11

Tres cargas positivas con cargas iguales de Q están ubicadas en las esquinas de un triángulo equilátero con lados r.

10. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre la carga C debido a las cargas A y B?

(A) (B) (C) (D) (E)

11. ¿Cual es la magnitud de la fuerza neta sobre el cargo C debido a las cargas A y B?

Preguntas 12-13

Tres cargas con cargas iguales de Q están ubicadas en las esquinas de un triángulo equilátero con lados r.

12. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre las carga C debido a las cargas A y B?

(A) (B) (C) (D) (E)

13. ¿Cual es la magnitud de la fuerza neta sobre el cargo C debido a las cargas A y B?

14. Cuatro cargas positivas Q están ubicadas en las esquinas de un cuadrado como se muestra en el diagrama. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre una carga positiva de prueba q que se coloca en el centro del cuadrado?

(A) (B) (C) (D) (E) la fuerza neta es cero

15. Cuatro cargas Q están ubicadas en las esquinas de un cuadrado como se muestra en el diagrama. ¿Cual es la dirección de la fuerza neta sobre una carga positiva de prueba q que se coloca en el centro del cuadrado?

(A) (B) (C) (D) (E)

16. Cuatro cargas positivas Q están ubicadas en las esquinas de un cuadrado como se muestra en el diagrama. ¿Cual es la magnitud de la fuerza neta sobre una carga positiva de prueba q que se coloca en el centro del cuadrado?

(A) (B) (C) (D) (E)

17. Una carga eléctrica Q se coloca en el origen. Si la magnitud del campo eléctrico en el punto A es E, ¿Cual es la magnitud del campo eléctrico en el punto B?

(A) 4E (B) 2E (C) E (D) E/2 (E) E/4

18. Una esfera de conducción esta cargada negativamente con -Q. ¿Cual de las afirmaciones sobre la distribución de carga es correcta?

(A) la carga es concentrada en el centro de la esfera.

(B) la carga es concentrada en la parte inferior de la esfera.

(C) la carga es distribuida igualmente sobre todo el volumen de la esfera.

(D) la carga es distribuida igualmente sobre la superficie de la esfera

(E) mas información es requerida

19. Una esfera de conducción esta cargada negativamente con -Q. ¿Cual de las afirmaciones sobre la magnitud del campo eléctrico es correcta?

(A) máximo en el centro (B) máximo en el punto 1m(C) máximo en el punto 3m

(D) máximo en el punto 4m(E) máximo en el punto 6m

20. Dos placas de conducción en paralelo tienen cargas iguales y opuestas. ¿Cual de las afirmaciones es cierta sobre la dirección del campo eléctrico?

(A) Dirección al in +X (B) Dirección al +Y (C) Dirección al -X (D) Dirección al -Y

(E) Dirección al –Z

21. Dos placas de conducción en paralelo tienen cargas iguales y opuestas. ¿Cual de las afirmaciones es cierta sobre la magnitud del campo eléctrico?

(A) Mayor en el punto A (B) Mayor en el punto B (C) Mayor en el punto C

(D) Mayor en el punto D (E) Iguales en los puntos B, C, D y cero en el punto A

22. Una esfera de conducción con un radio R se coloca en un campo eléctrico uniforme producido por dos placas paralelos, M y L. ¿Cual de las afirmaciones es cierta sobre el campo eléctrico en la esfera?

(A) Incrementando desde el centro hasta la superficie

(B) Disminuyendo desde el centro hasta superficie

(C) Incrementando desde la izquierda hasta la derecha a través de la esfera

(D) Incrementado desde el inferior hasta el superior a través de la esfera

(E) Es cero sobre todo el interior de la esfera

Preguntas 2324

Un electrón con una carga e y masa m es acelerado del reposo hasta un tiempo T por un campo eléctrico uniforme que ejerce una fuerza F sobre el electrón.

23. ¿Cual es la magnitud de la fuerza eléctrica?

(A) eF (B) F/m (C) F/e (D) em/F (E) F/em

24. La rapidez del electrón después de la aceleración por el tiempo T es mas cercana a..(A) eT/m (B) FT/m (C) emT/F (D) FT/em (E) m/FT

25. Dos cargas aisladas, +2q y -5q, están aparte por 2cm. Si F es la magnitud de la fuerza actuando sobre la carga 5q, cual es la magnitud y la dirección de la fuerza actuando sobre la carga +2q?

MagnitudDirección(A)(1/2) FHacia la carga 5q(B)2 FAlejándose de la carga 5q(C)FHacia la carga 5q(D)FAlejándose de la carga 5q(E)2FHacia la carga 5q

26. ¿Cual de las afirmaciones es cierto sobre la fuerza neta sobre una esfera de conducción no cargada en un campo eléctrico uniforme?

(A) Es cero

(B) Es en la dirección del campo

(C) Es en la dirección opuesta del campo

(D) Produce una torques sobre la esfera en la dirección del campo

(E) Causa la esfera que oscile sobre una posición equilibrada

27. Dos cargas negativas se colocan en las esquinas de un triángulo equilátero. ¿Cual es la dirección del campo eléctrico neto en el punto C?

(A) (B) (C) (D) (C)

28. Dos cargas negativas se colocan en las esquinas de un triángulo equilátero. ¿Cual es la magnitud del campo eléctrico neto en el punto C?

(A) (B) (C) (D) (E)

Preguntas 29-30

. La figura a continuación muestra dos partículas, cada uno con una carga de -Q, que están colocadas en las esquinas opuestas del cuadrado con lados r.

29. Cual es la dirección del campo eléctrico neto en el punto P?

(A) (B) (C) (D) (C)

30. ¿Cual es el campo eléctrico neto en el punto P?

(A) (B) (C) (D) (E)

31. Una carga puntual de Q1 = +4,0 µC es colocado en el punto -2m. Otra carga Q2 se coloca en el punto +3m. El campo eléctrico neto en el origen es cero. ¿Cual es la carga en Q2?

Magnitud Signo

(A) 9,0 µC (A) Positivo

(B) 6,0 µC (B) Positivo

(C) 3,0 µC (C) Positivo

(D) 6,0 µC (D) Negativo

(E) 9,0 µC (E) Negativo

32. Una esfera pequeña con carga q y masa m es adjuntado al extremo de una cuerda aislador con longitud L. El otro extremo es adjuntado a una pared con carga negativa. El campo eléctrico E debido a la carga de la pared es constante en la vecindad donde se encuentra la esfera cargada. La cuerda hace un ángulo constante θ con el vertical. ¿Cual es el signo y la magnitud de la carga q?

(A) Positiva and magnitud

(B) Positiva and magnitud

(C) Negativo and magnitud

(D) Negativo and magnitud

(E) Negativo and magnitud

Preguntas Abiertas

1. Esfera 1 tiene una carga positiva Q = +6uC y es ubicada en el origen

a. Cual es la dirección del campo eléctrico en el punto P, 0,6m de lejos del origen.

b. Cual es la magnitud del campo eléctrico en el punto P.

Una carga de prueba q = +1uC y masa de m=2,5g se trae desde la lejana infinidad y se coloca en el punto P.

c. ¿Cual es la dirección de la fuerza eléctrica sobre la carga q debido a la carga Q?

d. ¿Cual es la magnitud de la fuerza eléctrica sobre la carga q debido a la carga Q?

e. ¿Cual es la aceleración de la carga q en el instante que se libera del punto P?

2. Una esfera cargada negativamente con Q=-20µC se coloca en una mesa aislador con otra pequeña carga q con masa de m=3,6g que esta suspendido en reposo hacia arriba de la carga Q. La distancia entre las dos cargas es de 0,8 m.

a. ¿Cual es la dirección del campo eléctrico debido a la carga Q a la distancia d hacia arriba de la carga Q?

b. ¿Cual es la magnitud del campo eléctrico debido a la carga Q a la distancia d hacia arriba de la carga Q?

c. En el diagrama abajo, dibuja todas las fuerzas que actúan sobre la carga q.

d. ¿Cual debería ser el signo y la magnitud de la carga q con el fin de mantenerlo en equilibrio?

3. Una carga Q1=-32uC es fijo en el eje-y a y=4m, y una carga Q2=+18uC es fijo en el eje-x a x=3m.

a. Calcula la magnitud del campo eléctrico E1 sobre el origen debido a la carga Q1

b. Calcula la magnitud del campo eléctrico E2 sobre el origen debido a la carga Q2

c. En el diagrama, dibuja y nombra los campos eléctricos E1, E2, y el campo eléctrico neto sobre el origen.

d. Calcula el campo eléctrico neto sobre el origen debido a las dos cargas Q1 y Q2.

4. Una pared tiene una carga distribuida negativa produciendo un campo uniforme. Una pequeña esfera dialéctica de 10g de masa y -90uC de carga es adjuntado a un extremo de una cuerda aislador de longitud de 0,6m. El otro extremo de la cuerda es adjuntado a la pared. El campo eléctrico uniforme tiene una magnitud de 500 N/C.

a. ¿Cual es la dirección del campo eléctrico uniforme?

b. Cual es la dirección y la magnitud del campo eléctrico sobre la carga q debido al campo eléctrico uniforme.

c. En el diagrama hacia abajo dibuja y nombra todas las fuerzas que actúan sobre la carga q.

d. Calcula el ángulo θ entre la pared y la cuerda.

e. Calcula la distancia más pequeña entre la pared y la esfera cargada.

f. La cuerda se corta:

i. Calcula la magnitud de la aceleración neta de la esfera cargada q.

ii. Describe la trayectoria que resulta de la esfera cargada.

5. Dos esferas pequeñas con masas de m1 =m2=25g son suspendidas por dos cuerdas de longitud de L=1,8m desde un punto común. Las esferas cargadas están cargadas con q1=q2=q. Cada cuerda hace un ángulo de θ = 25o a lo vertical.

a. En el diagrama hacia la izquierda dibuja y nombra todas las fuerzas que actúan sobre cada esfera.

b. Calcula la distancia entre las esferas.

c. Calcula la magnitud de la fuerza eléctrica entre las esferas.

d. Calcula la magnitud de las cargas en las esferas.

Una cantidad de carga sale de las esferas debido a la humedad del cuarto. Suponga que las rapideces en que las cargas salen de las esferas son iguales y que después de un tiempo el nuevo ángulo entre la cuerda y la línea vertical es 100.

e. Calcula el cambio en la carga eléctrica para cada esfera cuando el ángulo cambia desde 25o a 10o.

Respuestas

Multiopción

1. B

2. B

3. C

4. B

5. A

6. E

7. A

8. D

9. C

10. B

11. A

12. C

13. E

14. E

15. E

16. B

17. E

18. D

19. C

20. D

21. E

22. E

23. C

24. B

25. C

26. B

27. D

28. B

29. C

30. A

31. E

32. C

Repuestas para Preguntas Abiertas

1. a. Hacia la derechab. 1,5 x 105 N/Cc. Hacia la derechad. 0,15 Ne. 60 m/s2

2. a. Abajob. 2,8 x 105 N/Cc.

d. 1,25 x 10-7 C; El signo es negativo

3. a. 1,8 x 104 N/Cb. 1,8 x 104 N/Cc.

d. 2,5 x 104 N/C

4. a. Hacia la izquierdab. 0,045 Nc.

d. = 24,7Oe. r = 0,25 mf. i. 10,8 m/s2 ii.

5. a.

b. 1,52 mc. 0,114 Nd. 5,4 x 10-4 Ce. 4,2 C

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