4

. . .

2

Física

Electrodinámica II

1. Se muestra un circuito eléctrico simple donde la fuente es real. Indique verdadero (V) o falso (F) según corresponda.

I. Si aumentamos R, la eficiencia de la fuente aumenta.

II. Si disminuye r, la eficiencia de la fuente dis-minuye.

III. Si aumentamos R, la fem de la fuente dismi-nuye.

IV. Si aumentamos R, el voltaje de la fuente au-menta.

r

Rε

A) FFFV B) VFFV C) VFFFD) VVFV E) FFFF

2. En el circuito eléctrico mostrado, determine la lectura del amperímetro ideal. (R=3 Ω).

20 V2R

2RR30 V

A

A) 1 A B) 1,25 A C) 1,5 AD) 2,25 A E) 2,5 A

3. Considerando el voltímetro ideal, determine su lectura.

25 V

A

V

15 V

6 Ω

4 Ω

2 Ω

10 V

A) 21 V B) 25 V C) 31 VD) 17 V E) 15 V

4. Las 2 fuentes que se muestran son idénticas (ξ=20 V; r=1 kΩ). ¿En cuánto varía la lectura del amperímetro ideal al cerrar el interruptor (s)?

(s)

A

R=9 kΩ

A) aumenta en 0,1 mAB) disminuye en 0,1 mAC) no varíaD) aumenta en 0,2 mAE) disminuye en 0,2 mA

5. En el circuito que se muestra tenemos 2 am-perímetros y 2 voltímetros iguales. Los ampe-rímetros 1 y 2 registran como lectura 100 µA y 99 µA, respectivamente. El voltímetro 1 indica 10 V, determine la lectura del voltímetro 2.

A1 A2 V2

V1

A) 0,01 V B) 0,1 V C) 1 VD) 0,5 V E) 5 V

3

Física6. En el circuito se muestran dos baterías idénti-

cas conectadas a una resistencia R=1 Ω, por la que circula una corriente de intensidad I. Si el circuito se alimenta con una sola batería, la corriente en R disminuye en un 40%. Determi-ne la resistencia interna de una de las baterías.

ε; r ε; r

I

R

A) 0,15 Ω B) 0,25 Ω C) 0,10 ΩD) 0,20 Ω E) 0,40 Ω

7. Para medir una resistencia de valor desconoci-do R, se usa un voltímetro con una resistencia interna de 10 kΩ y un amperímetro de resis-tencia interna 1 Ω, tal como se muestra. Si las lecturas del voltímetro y amperímetro son 48 V y 8 A, respectivamente. Determine el valor de R (en Ω).

ε

V

r

RA

A) 2 B) 3 C) 5D) 6 E) 8

8. Las bombillas eléctricas que se muestran son idénticas y su especificación técnica es 100 V – 80 W. Determine la potencia que disipa el circuito mostrado.

150 V

A) 240 W B) 160 W C) 120 WD) 100 W E) 80 W

9. Se tienen 3 foquitos idénticos y se muestran 3 formas distintas de conectarlos. Si en cada caso se conecta una misma pila (ξ; r), indique en que caso la pila se consume más rápido.

(a) (b)

(c)

A) caso aB) caso bC) caso cD) todosE) dependerá de r

10. Un hervidor eléctrico está conectado a una fuente y logra elevar la temperatura de 0,5 L de agua de 20 ºC a 40 ºC en 2 minutos. Si el hervi-dor se conecta a una fuente del doble de volta-je; ¿cuánto tarda en vaporizar completamente 1 L de agua inicialmente a 20 ºC?

A) 4 min B) 9 min C) 13,5 minD) 17,5 min E) 31 min

. . .

4

Física

Electromagnetismo I

11. Se muestran dos alambres conductores muy largos perpendiculares al plano P. Por ellos circulan corrientes 2I e I, respectivamente, en sentidos opuestos. Determine la relación B1/B2 entre el módulo del campo magnético total B1 en el punto (1) y el módulo del campo magné-tico total B2 en el punto (2).

2i i

(2)(1)

r 2r r

P

A) 1 B) 2 C) 3D) 4 E) 5

12. Se muestran las secciones transversales de 2 conductores de gran longitud. Determine I de tal manera que en P la inducción magnética sea la menor posible.

37º

P

I5 A

A) 1,8 A ⊗B) 1,8 A C) 0,9 A D) 0,6 A ⊗E) 0,9 A

13. En el gráfico se muestra a 2 conductores de gran longitud que transportan corriente. ¿Cuál es la ecuación de la recta que une a todos los

puntos donde la inducción es nula?

O

4 cmX (cm)

4 A

Y(cm)

6 A

A) yx= −32

4

B) yx= +32

4

C) yx= − −32

4

D) yx= − +32

4

E) yx= − 32

14. Se muestra un conductor de gran longitud do-blado de manera que sus partes forman entre si 90º. Determine en qué relación se encuen-tran los módulos de las inducciones magnéti-cas en A y B.

45ºI

d

B

A

d

A) 0,15 B) 0,17 C) 0,20D) 0,50 E) 1

5

Física15. Se muestra un conductor de gran longitud do-

blado de manera que sus partes son perpendi-

culares entre sí. Para el instante mostrado, de-

termine la fuerza magnética sobre la partícula

electrizada con –10 mC.

2 A200 m/s

Y(cm)

(0; 50; 0)

Z

X

A) 1,6(î – k) µN

B) 1,6(î+ ) µN

C) 0,8(î – k) µN

D) 0,8î µN

E) 0,8 µN

16. El gráfico muestra dos partículas con cargas q1

y q2 de igual valor absoluto y de masas m1 y

m2, respectivamente, describiendo circunfe-

rencias en una región donde existe un campo

magnético homogéneo perpendicular y en-

trante al plano del papel. Si las partículas se

mueven con igual rapidez, ¿cuál de las siguien-

tes alternativas es correcta?

q1

m1 m2

q2

B

A) q1 es positiva, q2 es negativa y m1 > m2

B) q1 es positiva, q2 es negativa y m1=m2

C) q1 es positiva, q2 es negativa y m1 < m2

D) q1 es negativa, q2 es positiva y m1 > m2

E) q1 es negativa, q2 es positiva y m1 < m2

17. Dos partículas de igual masa y electrizadas

con la misma cantidad de carga fueron lanza-

das en forma simultánea desde el origen del

sistema de coordenadas con rapidez 2v y 3v.

Indique verdadero (V) o falso (F) según corres-

ponda. Desprecie efectos gravitatorios y la inte-

racción entre las partículas. Además el campo

magnético homogéneo está confinado al pri-

mer cuadrante.

I. Las partículas abandonan el campo al mis-

mo tiempo.

II. El radio de giro de la trayectoria de la partí-

cula (1) es 16 cm.

III. Cuando la partícula (1) pasa por la posición

(16; 16) cm, la distancia que la separa de la

partícula (2) es 8 2 cm.

16 cm

(2)

(1)

B

X

Y

0

A) VVV

B) VVF

C) FFV

D) FVV

E) VFF

. . .

6

Física

18. Una partícula electrizada positiva ingresa a una

región donde se han establecido un campo

eléctrico y otro magnético, ambos homogéneos.

Indique verdadero (V) o falso (F) según corres-

ponda. Desprecie efectos gravitatorios.

I. Es imposible que la partícula siga una tra-

yectoria rectilínea.

II. La partícula desarrollará un MCU.

III. La FEL

se mantiene constante mientras que

la F

mag aumenta.

E

B

FEL: fuerza eléctrica

Fmag: fuerza magnetica

A) VVV

B) VFV

C) VFF

D) FFV

E) FFF

19. Determine el módulo de la fuerza magnética

sobre el conductor que se muestra.

I=2 A

0 12

16

Y(cm)

X(cm)

B=0,2 T

A) 0,02 N

B) 0,04 N

C) 0,06 N

D) 0,08 N

E) 0,1 N

20. El gráfico nos muestra un conductor de gran

longitud y una espira conductora cuadrada de

20 cm de lado. Ambas transportan corrientes

de 2 A y 4 A, respectivamente. Determine el

módulo de la fuerza magnética sobre la espira.

20 cm

4 A

2 A

A) 1,2 µN B) 1 µN C) 0,8 µN

D) 0,6 µN E) 0,4 µN

Electromagnetismo II

21. La base de un cubo de 40 cm de arista se apoya

sobre el plano x – y. En dicha región se ha

establecido un campo magnético homogéneo

cuya inducción presenta un módulo de 0,8 T y

es paralela al vector (– 1; 1; 0). Determine el

flujo magnético entrante en el cubo.

A) – 32 mWb

B) +64 mWb

C) −64 2 mWb

D) −128 2 mWb

E) +128 mWb

7

Física22. La gráfica nos muestra el comportamiento del

flujo magnético (Φmag) con el tiempo a través

de una espira conductora. Indique verdadero

(V) o falso (F) según corresponda.

I. En t=0,5 s y en=2 s, la corriente inducida es

la misma.

II. En t=4 s la corriente inducida presenta su

máximo valor.

III. En t=7 s la corriente inducida es menor que

en t=1 s.

Φmag (Wb)

t(s)1 3 5 80

A) FFF B) VFV C) FVV

D) VFF E) VVV

23. A través de un enrollado de 20 espiras el flujo

magnético varía con el tiempo de acuerdo a

Φmag=(2t2 – t+4) Wb

t: se expresa en segundos

Determine la fem inducida en el instante t=3 s y

la fem inducida media para el intervalo (1; 3) s.

A) 220 V; 70 V

B) 220 V; 140 V

C) 200 V; 70 V

D) 70 V; 200 V

E) 110 V; 70 V

24. La gráfica nos muestra el comportamiento del

flujo magnético (Φmag) a través de un conjun-

to de 40 espiras conductoras y cuadradas de

lado 20 cm. Determine la fem inducida en el

instante t=3 s.

2

2

0 3

t(s)

Φmag (Wb)B

Normal

60º

A) 20 V B) 40 V C) 60 VD) 80 V E) 120 V

25. Una espira conductora se encuentra en el pla-no xy y en dicha región se ha establecido un campo magnético a lo largo del eje z y que va-ría con el tiempo de acuerdo a la gráfica. ¿Qué gráfica representa mejor el comportamiento de la corriente inducida en la espira?

Considere para la corriente antihorario como positivo y horario negativo.

0 2

t(s)

B (T)

A)

0

I

t(s)

B)

0

I

t(s)2

C)

0

I

t(s)2

D)

0

I

t(s)2

E)

0

I

t(s)2

. . .

8

Física

26. La barra conductora que se muestra tiene una

resistencia eléctrica de 2 kΩ y rota uniforme-

mente con 8 rad/s. Considerando que el riel

circunferencial es conductor y de resistencia

eléctrica despreciable, determine la corriente

que pasa a través de la barra de 80 cm de lon-

gitud (r=50 cm).

r

B=0,5 T

A) 0,2 mA

B) 0,25 mA

C) 0,4 mA

D) 0,5 mA

E) 0,8 mA

27. Sobre un plano horizontal, una barra conduc-

tora y lisa se lanza sobre unos rieles fijos y

también conductores. Indique verdadero (V) o

falso (F) según corresponda.

I. La iluminación del foco se atenúa conforme

transcurre el tiempo.

II. La barra desacelera conforme transcurre el

tiempo.

III. El módulo de la aceleración de la barra dis-

minuye con el tiempo.

B

A) VFF B) FFF C) FVF

D) VVF E) VVV

28. Para el caso que se muestra a continuación,

indique verdadero (V) o falso (F) según corres-

ponda.

I. En la espira de la derecha el flujo magnético

es saliente.

II. Para las condiciones dadas, la lectura del

amperímetro es nula.

III. Si R comienza a disminuir en la espira de

la derecha se induce corriente en sentido

antihorario.

R r

A

A) FVF B) FFF C) VFF

D) VVF E) VVV

29. Una espira conductora circunferencial de 40 cm

de radio se traslada con rapidez constante de

10 m/s debido a la acción de la fuerza F

. Si la

espira presenta una resistencia eléctrica de

2 kΩ, determine el mayor módulo de F

. Des-

precie efectos gravitatorios.

v

O

B=0,5 T

F

A) 0,8 mN B) 0,6 mN C) 1,6 mN

D) 3,2 mN E) 2,4 mN

9

Física30. Se muestra el perfil de una espira conductora

rectangular que total uniformemente alrededor

de un eje perpendicular al plano del papel. Indi-

que verdadero (V) o falso (F) según corresponda.

I. El flujo magnético aumenta hasta el instante

que la espira se coloca en forma vertical.

II. Para el observador la corriente inducida es

de sentido horario en todo instante.

III. La fem inducida en la espira es constante.

ω

B

Observador

eje

A) VVV B) FFV C) FFF

D) VFF E) VVF

Óptica geométrica I

31. Un objeto puntual se ubica en el origen de un

sistema de coordenadas. Frente a él y dispues-

to en forma vertical se encuentra un espejo

plano. Si el espejo comienza a rotar uniforme-

mente con 0,2 rad/s alrededor de P, indique la

alternativa correcta relación a la imagen del

objeto.

X(cm)P

10

O

Y(cm)

A) Desarrolla un MCU con 0,2 rad/s y un radio

de giro de 10 cm.

B) Desarrolla un MCU con 0,4 rad/s y un radio

de giro de 10 cm.

C) Desarrolla un MCU con 0,4 rad/s y un radio

de giro de 20 cm.

D) Desarrolla un MCU con 0,2 rad/s y radio de

giro de 20 cm.

E) La imagen no se traslada.

32. Se muestra una superficie esférica, cuya parte

interna es altamente reflectora y la trayectoria

seguida por un rayo de luz. Determine a.

α

A) 18º B) 22,5º C) 36º

D) 54º E) 72º

33. El segmento ab que se muestra es de longi-

tud y se encuentra frente a un espejo plano

dispuesto en forma vertical. Un observador se

encuentra ubicado en P y desea ver la imagen

completa del segmento. Determine el tamaño

necesario del espejo para lograr este fin.

a b

180 cm

P

A) 90 cm B) 80 cm C) 60 cm

D) 45 cm E) 30 cm

. . .

10

Física

34. Un espejo cóncavo tiene un radio de curvatura

de 80 cm. Sea d la distancia de un objeto hacia

el espejo. Para que valores de d se logra una

imagen más grande que el objeto.

A) d > 80 cm

B) 40 cm < d < 80 cm

C) 0 < d < 40 cm y d > 80 cm

D) 0 < d < 80 cm

E) 0 < d < 40 cm

35. Se muestra la trayectoria seguida por un rayo

luminoso antes y después de incidir en un es-

pejo esférico de 40 cm de radio curvatura. De-

termine x.

x

60 cm

eje ópticoprincipal

A) 60 cm B) 45 cm C) 30 cm

D) 20 cm E) 15 cm

36. El objeto que se muestra se encuentra frente a

un espejo cóncavo. ¿Qué alternativa representa

mejor la imagen virtual de dicho objeto.

A)

FC

B)

C)

D)

E)

37. El gráfico nos muestra un objeto y su imagen.

Indique, ¿cuál es la distancia focal del espejo

utilizado?

Eje ópticoprincipal

80 cm

h objeto

imagen3h

A) – 30 cm B) +30 cm C) +60 cm

D) +90 cm E) – 60 cm

38. La imagen de un objeto, que se encuentra fren-

te a un espejo esférico, presenta un aumento

de +0,25. Si la separación entre la imagen y el

objeto es 60 cm, determine la distancia focal

del espejo.

A) +8 cm B) –16 cm C) +16 cm

D) –8 cm E) –24 cm

39. El gráfico nos muestra un espejo convexo y 2

rayo de luz paralelos que inciden en él y se re-

flejan. ¿Cuál será el aumento lineal de la ima-

gen de un objeto ubicado a 40 cm del espejo?

8º

C

10 cm

Eje ópticoprincipal

A) +0,64 B) – 0,64 C) +0,46

D) +0,82 E) – 0,46

11

Física40. Un objeto se encuentra frente a un espejo de

manera que su imagen presenta un aumen-

to lineal de – 1. Luego al desplazar el objeto

60 cm, paralelo al eje óptico principal, el au-

mento lineal es +2. Determine el radio de cur-

vatura del espejo.

A) 20 cm

B) 40 cm

C) 50 cm

D) 60 cm

E) 80 cm

Óptica geométrica II

41. Se muestra una esfera de vidrio transparente

ubicada entre 2 medios ópticamente distintos.

Un rayo de luz incide en forma horizontal, tal

como se muestra y luego sale al segundo me-

dio en forma vertical. Determine a.

α

Medio 1 Medio 2n1=

53

n2=43;

A) 53º B) 37º C) 53º/2

D) 37º/2 E) 16º

42. El gráfico nos muestra un prisma y un rayo

luminoso que incide en forma perpendicular.

¿Cuál debe ser la medida del ángulo q para

que el rayo quede atrapado en el prisma

(nprisma=2). Considere que el prisma es de

grandes dimensiones.

A) q > 15º θB) q > 45º

C) q > 30º

D) 15º < q < 30º

E) 30º<q< 60º

43. Determine que alternativa corresponde a un

enunciado incorrecto.

A) Las lentes forman imágenes por refracción.

B) Las lentes bicóncavas siempre son diver-

gentes.

C) Las lentes presenta 2 focos y si es conside-

rada una lente delgada, ambas distancias

focales son iguales.

D) Las lentes divergentes siempre forman imá-

genes virtuales y más pequeñas que el objeto.

E) Si el medio que rodea a una lente bicon-

vexa presenta mayor índice de refracción

que la lente, esta se comporta como una

lente divergente.

44. Se muestra la trayectoria seguida por un haz

de luz de rayos paralelos que incide en una

lenta biconvexa. Indique verdadero (V) o fal-

so (F) según corresponda.

I. El índice de refracción del medio que rodea

a la lente es mayor que el de la lente.

II. La lente no puede ser biconvexa sino bi-

cóncava.

III. La lente es divergente.

IV. Para cualquier posición de un objeto, la

imagen siempre será virtual.

A) VVVV

B) VFVV

C) FFVV

D) FFVF

E) VFFV

. . .

12

Física

45. ¿Cuál es el aumento lineal de la imagen que

se forma al colocar un objeto de altura h en el

foco de una lente divergente?

A) +2

B) +1/2

C) no se forma imagen

D) – 1/2

E) – 1

46. Se muestra la trayectoria seguida por 2 rayos

de luz antes y después de pasar por una lente

convergente de 50 cm de distancia focal. Si en

P colocamos un objeto puntual, ¿a qué distan-

cia de la lente se forma su imagen?

37º53º

P

Eje ópticoprincipal

A) 32,25 cm

B) 30, 75 cm

C) 28,125 cm

D) 24,375 cm

E) 20,5 cm

47. La distancia entre un objeto y una pantalla

es 0,8 m. Entre ellos se ubica una lente cuya

distancia focal es +15 cm.

¿A qué distancia de la pantalla se debe ubicar

la lente para tener una imagen nítida, de ma-

yor tamaño que el objeto y que pueda ser ob-

servada desde cualquier posición?

A) 40 cm B) 60 cm C) 50 cm

D) 20 cm E) 30 cm

48. Se tiene una lente plano - convexa dentro de

un medio de índice de refracción 1,8. El índice

de refracción de la lente es 1,2 y el radio de la

superficie convexa es 40 cm. ¿Cuál es la poten-

cia óptica de dicha lente?

A) – 1,12 D B) 0,94 D C) – 0,83 D

D) +0,86 D E) +0,92 D

49. Un objeto se encuentra frente a una lente, cuya

distancia focal es f=+20 cm, a 30 cm de dicha

lente. ¿A qué distancia, detrás de la primera,

hay que colocar una segunda lente divergente

(f= – 20 cm) para lograr que la imagen final

tenga la misma altura que el objeto?

A) 80 cm B) 60 cm C) 40 cm

D) 20 cm E) 10 cm

50. La distancia mínima de visión nítida de un hi-

permétrope es de 50 cm. ¿Cuál será esta dis-

tancia cuando la persona se auxilia con anteo-

jos de distancia focal 30 cm?

A) 15,6 cm B) 15,7 cm C) 16,75 cm

D) 16,8 cm E) 18,75 cm

Introducción a la física moderna

51. ¿Cuál es el módulo de la cantidad de movi-

miento de un fotón que presenta una energía

de 9×10 – 19 J?

A) 10 – 26 kg m/s

B) 9×10 – 27 kg m/s

C) 4,5×10 – 27 kg m/s

D) 2×10 – 27 kg m/s

E) 3×10 – 27 kg m/s

13

Física52. Philip Lenard determinó que los fotoelectro-

nes liberados del zinc por rayos ultravioleta

podrían ser detenidos utilizando un voltaje de

4,3 V. Determine la máxima rapidez de los fo-

toelectrones.

A) 0,8×106 m/s B) 106 m/s C) 1,2×106 m/s

D) 1,6×106 m/s E) 2×106 m/s

53. Con relación al voltaje de frenado (VF) en el

efecto fotoeléctrico, indique verdadero (V) o

falso (F) según corresponda.

I. VF aumenta si la frecuencia de la radiación

incidente es mayor.

II. VF aumenta si la intensidad de la radiación

incidente es mayor.

III. VF es independiente del metal sobre el cual

se hace incidir la radiación.

A) FFF B) VFF C) VFV

D) FFV E) VVV

54. La gráfica nos muestra el comportamiento del

voltaje de frenado (VF) en función de la frecuen-

cia de la radiación incidente sobre 2 placas me-

tálicas A y B. Indique verdadero (V) o falso (F)

según corresponda.

I. a y b siempre deben ser iguales.

II. B presenta una función trabajo mayor que

la de A.

III. Cuando f=f2, el voltaje de frenado para la

placa A será VF=(f2 – f1) tanb.

A) VVV

O f1 f2

A B

α β f

VF

B) VFF

C) FFV

D) FFF

E) FVV

55. En un experimento de efecto fotoeléctrico la

radiación incidente es de frecuencia f y el vol-

taje de frenado es V. ¿Cuál será el nuevo volta-

je de frenado, si la frecuencia de la radiación

incidente se duplica?

h: constante de Planck

q: cantidad de carga del electrón

A) V B) 2V C) 2Vhfq

+

D) Vhfq

+ 2 E) V

hfq

+

56. En 2 casos de efecto fotoeléctrico se obtuvo

la siguiente gráfica para el comportamiento

de la intensidad de la fotocorriente y el voltaje

aplicado a la misma. Indique verdadero (V) o

falso (F) según corresponda. En ambos casos

se hizo incidir luz de la misma frecuencia.

I. En el caso I, el material presenta mayor fre-

cuencia umbral que en el caso II.

II. En ambos casos la intensidad de la radia-

ción incidente es la misma.

III. En el caso I la intensidad de la corriente de

saturación es mayor que en el caso II.

IV. En ambos casos cuando el voltaje aplicado

es nulo cesa el efecto fotoeléctrico.

O

Caso IMaterial A

Caso IIMaterial B

V(Voltaje Aplicado)

I (fotocorriente)

A) VVVV B) FFFV C) VFFV

D) FFFF E) VFVF

. . .

14

Física

57. Sobre una superficie metálica incide una ra-

diación de 0,15 mm de longitud de onda. Si la

función trabajo es la tercera parte de la energía

del fotón incidente. ¿Cuál es la rapidez máxi-

ma de los fotoelectrones emitidos?

A) 2,2×106 m/s B) 16×105 m/s C) 12×106 m/s

D) 14×105 m/s E) 28×105 m/s

58. Se muestra la gráfica ECmáx para el efecto fo-

toeléctrico. Determine la frecuencia umbral

del material fotosensible (en 1014 Hz).

f(1014Hz)

ECmax(eV)

0,125

12,5

A) 6,2 B) 8,4 C) 12,5

D) 22,2 E) 32,2

59. Indique las proposiciones verdaderas (V) o

falsas (F) respecto a los rayos (X).

I. Son OEM y en el vacío presentan una rapi-

dez de 3×1018 m/s.

II. Para rayos X de longitud de onda 0,1 nm su

frecuencia es 3×1018 Hz.

III. La energía de un fotón de rayos X, de fre-

cuencia 3×1018 Hz, es 12,5 keV.

A) FVF B) VVV C) VFF

D) FFF E) FFV

60. Los electrones mostrados son acelerados des-

de el reposo por un campo eléctrico, al im-

pactar con un material duro (blanco) experi-

mentan una grande aceleración, generándose

rayos X. Si la longitud de onda de los rayos X es

0,02 nm, ¿cuál es el voltaje (en kV) acelerador?

Considere que toda la energía cinética del

electrón se transforma en radiación (rayos X).

h=6,63×10– 34 J · s.

E

v=0

v=0

– –

– – –– blanco

Rayos X

A) 20 kV B) 42 kV C) 62 kV

D) 72 kV E) 80 kV

Claves

01 - B

02 - B

03 - C

04 - A

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