República Bolivariana de VenezuelaMinisterio del Poder Popular para la Defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de las Fuerzas ArmadasUNEFA

Núcleo: Chuao

GUÍA Nº 3POTENCIAL ELÉCTRICO Y DIFERENCIA DE POTENCIAL

1. Un ion acelerado mediante una diferencia de potencial de 115V experimenta un aumento de su energía cinética de 7.87x10-17J. Calcule la carga del ion.

2. Calcule la rapidez de un protón que es acelerado desde el reposo a través de una diferencia de potencial de 120V. Calcule la rapidez de un electrón que es acelerado a través de la misma diferencia de potencial.

3. ¿A través de qué diferencia de potencial se necesitaría acelerar un electrón para que alcanzara el 40% de la rapidez de la luz empezando desde el reposo? La rapidez de la luz es c = 3.00x108m/s.

DIFERENCIA DE POTENCIAL EN EU CAMPO ELÉCTRICO UNIFORME

4. Un campo eléctrico uniforme de 250V/m de magnitud está dirigido en la dirección de x positiva. Una carga 12.0μC se mueve desde el origen hacia el punto (x,y) = (20.0cm, 50.0cm), a) ¿a través de que diferencia de potencial se movió la carga?

5. La diferencia de potencial entra las placas aceleradoras de una tv es de casi 25000V. si la distancia entre dichas placas es de 1.20cm, encuentre la magnitud del campo eléctrico uniforme de esta región.

6. Un bloque de 4.00kg con una carga Q = 50.0μC se conecta a un resorte para el cual k = 100N/m. el bloque está sobre una pista horizontal sin fricción y el sistema está inmerso en un campo eléctrico uniforme de magnitud E = 5.00x105V/m, dirigido como indica la figura. Si el bloque se suelta desde el reposo cuando el bloque está sin estirar (en x = 0), a) ¿cuál es la cantidad máxima a la que se alarga el resorte?, b) ¿Cuál será la posición de equilibrio del bloque?, c) Muestre que el movimiento de bloque es armónico simple y determine su período, d) Repita el inciso a) si el coeficiente de fricción cinética entre el bloque y la superficie es de 0.200

7. Un campo eléctrico uniforme de 325 V/m de magnitud está dirigido en la dirección y negativa, como indica la figura,. Las coordenadas del punto A (-.200, -0.300)m, y las del punto B son (0.400, 0.500)m. calcule la diferencia de potencial VB - VA.

8. La aceleración debido a la gravedad del planeta Tehar es igual que la de la Tierra, paro en Tehar hay también un intenso campo eléctrico que apunta hacia abajo y es uniforme cerca de la superficie del planeta. Una bola de 2.00kg que tiene una carga de 5.00μC se lanza hacia arriba a una rapidez de 20.1m/s y golpea el suelo después

de un intervalo de 4.10s. ¿Cuál es la diferencia de potencial entre el punto de inicio y el punto mas alto de la trayectoria?

POTENCIAL ELÉCTRICO Y ENERGÍA POTENCIAL ELÉCTRICA DEBIDOS A CARGAS PUNTUALES

9. Una carga +q se encuentra en el origen. Una carga -2q está en x = 2.00m sobre el eje de las x. ¿Para qué valor(es) finito(s) de x es a) el campo eléctrico es cero?, b) el potencial eléctrico es cero?

10. El modelo de Bohr del átomo de hidrógeno establece que el electrón puede existir solo en ciertas orbitas permitidas alrededor del protón. El radio de cada órbita de Bohr es r = n2 (0.0529nm) donde n = 1, 2, 3…. Calcular la energía potencial eléctrica de un átomo de hidrógeno cuando el electrón está en a) la primera órbita permitida, n = 1; b) la segunda órbita permitida n =2; c) cuando el electrón ha escapado del átomo (r =∞). Exprese sus respuestas en electrón volts.

11. Dos cargas puntuales, q1 = 5.00nC y q2 = -3.00nC, están separadas 35.0cm, a) ¿cuál es la energía potencial del par? ¿cuál es la importancia del signo algebraico de su respuesta?, b) cuál es potencial eléctrico en un punto a la mitad entre las cargas?

12. Las tres cargas de la siguiente figura están en los vértices de un triángulo isósceles. Calcule el potencial eléctrico en el punto medio de la base, considerando q = 7.00μC.