RECOPILATORIO PRUEBAS PAU EJERCICIOS BLOQUE IV (TEMAS 6, 7 Y 8) 2005-2013

JULIO 2014

OPCIN A PROBLEMA

Un electrn se mueve dentro de un campo elctrico uniforme con E > 0. El electrn parte del reposo desde el punto A, de coordenadas (0,0) cm, y llega al punto B con una velocidad de 106 m/s despus de recorrer 20 cm. Considerando que sobre el electrn no actan otras fuerzas y sin tener en cuenta efectos relavitistas:

Discute cmo ser la trayectoria del electrn y calcula las coordenadas del punto B (en centmetros). (0,8 puntos)

Calcula razonadamente el mdulo del campo elctrico (1,2 puntos)

Datos: carga elemental e = 1,610-19C, masa del electrn me= 9,110-31 kg

OPCIN B CUESTIN

Un conductor rectilneo, de longitud L = 10m, transporta una corriente elctrica de intensidad I = 5 A. Se encuentra en el seno de un campo magntico cuyo mdulo es B = 1 T y cuya direccin y sentido es el mostrado en los casos diferentes (a) y (b) de la figura. Escribe la expresin del vector fuerza magntica que acta sobre un conductor rectilneo y discute en cul de estos dos casos ser mayor su mdulo. Calcula el vector fuerza magntica en dicho caso.

JUNIO 2014

OPCIN A PROBLEMA

Por dos conductores rectilneos, indefinidos y paralelos entre s, circulan corrientes continuas de intensidades I1 e I2, respectivamente, como muestra la figura. La distancia de separacin entre ambos es d= 2 cm.

a) Sabiendo que I1 = 1 A, calcula el valor de I2 para que, en un punto equidistante a ambos conductores, el campo magntico total sea = -10-5 T (1 punto)

b) Calcula la fuerza (mdulo, direccin y sentido) sobre una carga q = 1 C, que pasa por dicho punto, con una velocidad = 106 m/s. Representa los vectores , y (1 punto)

Datos: permeabilidad magntica del vaco 0=410-7Tm/A

OPCIN B CUESTIN

Sabiendo que la intensidad de campo elctrico en el punto P es nula, determina razonadamente la relacin entre las cargas q1/q2

JULIO 2013

OPCIN A- PROBLEMA

Dos cargas elctricas q1 = 5 C y q2 = -3 C se encuentran en las posiciones (0,0) m y (4,0) m, respectivamente, como muestra la figura. Calcula:

a) El vector campo elctrico en el punto B (4,-3) (1 punto)

b) El potencial elctrico en el punto A (2,0) m. Determina tambin el trabajo para trasladar una carga de -10-12 C desde el infinito hasta el punto A (Considera nulo el potencial elctrico en el infinito) (1 punto)

Dato: Constante de Coulomb K = 9109 Nm2/C2

OPCIN B- CUESTIN

Una espira conductora, con forma circular, est situada en el seno de un campo magntico perpendicular al plano del papel, como muestra la figura. El mdulo del campo magntico aumenta con el tiempo. Indica el sentido de la corriente inducida en la espira y justifica tu respuesta basndote en las leyes que explican este fenmeno

JUNIO 2013

OPCIN A- CUESTIN

Una carga elctrica q1 = 2 mC se encuentra fija en el punto (-1,0) cm y otra q2 = -2 mC se encuentra fija en el punto (1,0) cm. Representa en el plano XY las posiciones de las cargas, el campo elctrico de cada carga y el campo elctrico total en el punto (0,1) cm. Calcula el vector campo elctrico total en dicho punto

Dato: Constante de Coulomb K = 9109 Nm2/C2

OPCIN B PROBLEMA

Dos cables rectilneos y muy largos, paralelos entre s y contenidos en el plano XY, transportan corrientes elctricas I1 = 2A e I2 = 3A con los sentidos representados en la figura adjunta. Determina:

a) El campo magntico total (mdulo, direccin y sentido) en el punto P (1 punto)

b) La fuerza (mdulo, direccin y sentido) sobre un electrn que pasa por dicho punto P con una velocidad v = -106 i m/s (1 punto)

Datos: permeabilidad magntica del vaco 0=410-7Tm/A ; carga elemental e = 1,610-19 C

SEPTIEMBRE 2012

OPCIN A- PROBLEMA

Una partcula de carga q = 2 C que se mueve con velocidad v = 103 i m/s, entra en una regin del espacio en la que hay un campo elctrico uniforme E = -3j N/C y tambin un campo magntico uniforme B = 2k mT. Calcula el vector fuerza total que acta sobre esa partcula y representa todos los vectores involucrados (haz coincidir el plano XY con el plano del papel)

OPCIN B- CUESTIN

Una carga puntual de valor q1 = -2 mC se encuentra en el punto (0,0) m y una segunda carga de valor desconocido, q2, se encuentra en el punto (3,0) m. Calcula el valor que debe tener q2 para que el campo elctrico generado por ambas cargas en el punto (5,0) sea nulo. Representa los vectores campo elctrico generados por cada una de las cargas en ese punto.

JUNIO 2012

OPCIN A PROBLEMA

Una carga puntal de valor q1 = 3 mC se encuentra situada en el origen de coordenadas mientras que una segunda carga, q2, de valor desconocido, se encuentra situada en el punto (4,0) m. Estas cargas crean conjuntamente un potencia de 18106 V en el punto P (0,3). Calcula la expresin terica y el valor numrico de:

a) La carga q2

b) El campo elctrico total creado por ambas cargas en el punto P. Representa grficamente los vectores campo de cada carga y el vector campo total

Dato: K = 9109 Nm2/C2

OPCIN B CUESTIN

Una carga elctrica entra con velocidad v constante en una regin del espacio donde existe un campo magntico uniforme cuya direccin es perpendicular al plano del papel. Cul es el signo de la carga elctrica si sta se desva en el campo siguiendo la trayectoria que indica la figura? Justifica tu respuesta.

SEPTIEMBRE 2011

OPCIN A- PROBLEMA

Un electrn entra con una velocidad constante v = 10 i m/s en una regin del espacio en la que existen un campo elctrico uniforme E = 20 j N/C y un campo magntico uniforme B = B0 k T.

a) Calcula y representa los vectores fuerza que actan sobre el electrn (direccin y sentido) en el instante en el que entra en esta regin del espacio

b) Calcula el valor de B0 necesario para que el movimiento del electrn sea rectilneo y uniforme

Nota: Desprecia el campo gravitatorio

OPCIN B- CUESTIN

Una carga puntual q que se encuentra en un punto A es trasladada a un punto B, siendo el potencial electrosttico en A mayor que en B. Discute cmo vara la energa potencial de dicha carga dependiendo de su signo.

JUNIO 2011

OPCIN A - CUESTIN

Dos cargas puntuales de valores q1 = -16 C y q2 = 2C y vectores posicin r1 = -4i y r2 = i (en metros) ejercen una fuerza total F = -2,7109 i N sobre una carga positiva situada en el origen de coordenadas. Calcula el valor de esta carga.

Dato: Dato: K = 9109 Nm2/C2

OPCIN B - PROBLEMA

En una regin del espacio hay dos campos, uno elctrico y otro magntico, constantes y perpendiculares entre s. El campo magntico aplicado es de 100 k mT. Se lanza un haz de protones dentro de esta regin, en direccin perpendicular a ambos campos y con velocidad v = 106 i m/s. Calcula:

a) La fuerza de Lorentz que acta sobre los protones

b) El campo elctrico que es necesario aplicar para que el haz de protones no se desve.

En ambos apartados obtn el mdulo, direccin y sentido de los vectores y represntalos grficamente, razonando brevemente las respuestas.

SEPTIEMBRE 2010

OPCIN A PROBLEMA

Por dos conductores rectilneos e indefinidos, que coinciden con los ejes Y y Z, circulan corrientes de 2 A en el sentido positivo de dichos ejes. Calcula:

a) El campo magntico en el punto P de coordenadas (0,2,1) cm

b) La fuerza magntica sobre un electrn situado en el punto P que se mueve con velocidad v = 104 j m/s

Datos: permeabilidad magntica del vaci 0 = 410-7 TmA-1

Carga electrn = 1,610-19 C

OPCIN B CUESTIN

Calcula el flujo de un campo magntico uniforme de 5 T a travs de una espira cuadrada, de un metro de lado, cuyo vector superficie sea:

a) Perpendicular al campo magntico

b) Paralelo al campo magntico

c) Formando un ngulo de 30 con el campo magntico

JUNIO 2010

OPCIN A PROBLEMA

Un electrn se mueve dentro de un campo elctrico uniforme E = E (-j). El electrn parte del reposo desde el punto A, de coordenadas (1,0) m, y llega al punto B con una velocidad de 107 m/s despus de recorrer 50 cm.

a) Indica la trayectoria del electrn y las coordenadas del punto B

b) Calcula el mdulo del campo elctrico

Datos:Carga electrn = 1,610-19 C ; masa del electrn = 9,110-31 kg

OPCIN B CUESTIN

Qu energa libera una tormenta elctrica en la que se transfieren 50 rayos entre las nubes y el suelo? Supn que la diferencia de potencial media entre las nubes y el suelo es de 109 V y que la cantidad de carga media transferida en cada rayo es de 25 C.

SEPTIEMBRE 2009

OPCIN A CUESTIN

Una carga elctrica q con movimiento rectilneo uniforme de velocidad v0, penetra en una regin del espacio donde existe un campo magntico uniforme B. Explica el tipo de movimiento que experimentar en los siguientes casos:

a) v0 es paralelo a B

b) v0 es perpendicular a B

OPCIN B- CUESTIN

Enuncia la Ley de Faraday- Henry (ley de la induccin electromagntica)

JUNIO 2009

OPCIN A CUESTIN

En una regin del espacio existe un campo magntico uniforme dirigido en el sentido negativo del eje Z. Indica la direccin y el sentido de la fuerza que acta sobre una carga en los siguientes casos:

a) La carga es positiva y se mueve en el sentido positivo del eje Z

b) La carga es negativa y se mueve en el sentido positivo del eje X

OPCIN B CUESTIN

Dos cargas puntuales iguales de 3 C estn situadas sobre el eje Y. Una se encuentra en el punto (0, -d) y la otra en el punto (0,d) siendo d = 6 m. Una tercera carga de 2 C se sita en el eje X en x = 8 m. Encuentra la fuerza ejercida sobre esta ltima carga, siendo la constante dielctrica K = 9109 Nm2/C2

SEPTIEMBRE 2008

OPCIN A CUESTIN

Se tiene un campo magntico uniforme B = 0,2 i T y una carga q = 5 C que se desplaza con velocidad v = 3 j m/s. Cul es la fuerza que el campo magntico realiza sobre la carga? Indica en la respuesta el mdulo, direccin y sentido de la fuerza

OPCIN B CUESTIN

Se tiene una carga a = 40 nC en el punto A(1,0) cm y otra carga q = 10 nC en el punto A (0,2) cm. Calcula la diferencia de potencial elctrico entre el origen de coordenadas y el punto B (1,2) cm. Dato: Ke = 9109 Nm2/C2.

JUNIO 2008

OPCIN A PROBLEMA

Colocamos tres cargas iguales de valor 2 C en los puntos (1,0), (-1,0) y (0,1) m

a) Calcula el vector campo elctrico en el punto (0,0)

b) Cul es el trabajo necesario para trasladar una carga elctrica puntual de valor 1 C desde el punto (0,0) al punto (0,-1) m?Ke = 9109 Nm2/C2.

OPCIN B- PROBLEMA

Sea una espira rectangular situada sobre el plano XY, con dos lados mviles de 1 m de longitud que se mueven en sentidos opuestos agrandando la espira con v = 3 m/s. La espira est inmersa en un campo magntico de 1 T, inclinado 60 respecto al eje Z, tal y como indica el dibujo. La longitud inicial L es de 2 m

a) Calcula el flujo del campo magntico en la espira en el instante inicial

b) Calcula la fuerza electromotriz inducida

SEPTIEMBRE 2007

OPCIN A PROBLEMA

En una lnea de alta tensin se tienen dos cables conductores paralelos y horizontales, separados entre s 2 m. Los dos cables transportan una corriente elctrica de 1 kA. Cul ser la intensidad del campo magntico generado por esos dos cables en un punto P situado entre los dos cables, equidistante de ambos y a su misma altura, cuando el sentido de la corriente es el mismo en ambos? Y cundo el sentido de la corriente es opuesto en un cable respecto al otro?

OPCIN B PROBLEMA

Se tiene un campo elctrico uniforme E0 = 3000 i V/m que se extiende por todo el espacio. Seguidamente se introduce una carga Q = 4 mC que se sita en el punto (2,0) m.

a) Calcula el vector campo elctrico resultante en el punto P (2,3) m y su mdulo

b) A continuacin se aade una segunda carga Q en el punto (0,3)m Qu valor ha de tener Q para que el campo elctrico resultante en el punto P no tenga componente x?

Ke = 9109 Nm2/C2.

JUNIO 2007

OPCIN A CUESTIN

Una carga q > 0 se encuentra bajo la accin de un campo elctrico uniforme E. Si la carga se desplaza en la misma direccin y sentido del campo elctrico, qu ocurre con su energa potencial elctrica? Y si movemos la carga en direccin perpendicular al campo? Justifica ambas respuestas.

OPCIN B CUESTIN

Una partcula con velocidad constante v, masa m y carga q entra en una regin donde existe un campo magntico uniforme B, perpendicular a su velocidad. Realiza un dibujo de la trayectoria que seguir la partcula. Cmo se ve afectada la trayectoria si en las mismas condiciones cambiamos nicamente el signo de la carga?

SEPTIEMBRE 2006

OPCIN A PROBLEMA

Un haz de electrones pasa sin ser desviado de su trayectoria rectilnea a travs de dos campos, uno elctrico y otro magntico, mutuamente perpendiculares. El haz incide perpendicularmente a ambos campos. El campo elctrico, que supondremos constante, est generado por dos placas cargadas paralelas separadas 1 cm, entre las que existe una diferencia de potencial de 80 V. El campo magntico tambin es constante, siendo su mdulo de 210-1 T. A la salida de las placas sobre el haz acta nicamente el campo magntico, describiendo los electrones una trayectoria circular de 1,14 cm de radio.

1. Calcula el campo elctrico generado por las placas

2. Calcula la velocidad del haz de electrones

3. Deduce, a partir de los datos anteriores, la relacin carga/masa del electrn

OPCIN B PROBLEMA

Un modelo elctrico simple para la molcula de cloruro de sodio consiste en considerar a los tomos de sodio y cloro como sendas cargas elctricas puntuales de valor 1,610-19 C y -1,610-19 C respectivamente. Ambas cargas se encuentran separadas una distancia d = 1,210-10 m. Calcula:

1. El potencial elctrico originado por la molcula en el punto O localizado a lo largo de la recta que une ambas cargas y a una distancia 50 d de su punto medio. Considera el caso en el que el punto O se encuentra ms prximo a la carga positiva.

2. El potencial elctrico originado por la molcula en un punto P localizado a lo largo de la recta mediatriz del segmento que une las cargas y a una distancia 50 d de su punto medio

3. El trabajo necesario para desplazar un electrn desde el punto O hasta el punto P

Datos: Ke = 9109 Nm2/C2; e = 1,610-19C.

JUNIO 2006

OPCIN A CUESTIN

Qu relacin hay entre el potencial y el campo elctrico? Cmo se expresa matemticamente esa relacin en el caso de un campo elctrico uniforme?

OPCIN B CUESTIN

Menciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qu fenmeno electromagntico se encuentran relacionadas.

SEPTIEMBRE 2005

OPCIN A PROBLEMA

Disponemos de un campo elctrico uniforme E = -100 k N/C

1. Indica cmo son las superficies equipotenciales de este campo

2. Calcula el trabajo que realiza el campo elctrico para llevar una carga q = -5 C desde el punto P1 (1,3,2) m hasta el punto P2 (2,0,4) m

3. Si liberamos la carga q en el punto P2 y la nica fuerza que acta es la del campo elctrico en qu direccin y sentido se mover?

OPCIN B PROBLEMA

Una partcula de 3,210-27 kg de masa y carga positiva, pero de valor desconocido, es acelerada por una diferencia de potencial de 104 V. Seguidamente, penetra en una regin donde existe un campo magntico uniforme de 0,2 T perpendicular al movimiento de la partcula. Si la partcula describe una trayectoria circular de 10 cm de radio, calcula:

1. La carga de la partcula y el mdulo de la velocidad

2. El mdulo de la fuerza magntica que acta sobre la partcula

JUNIO 2005

OPCIN A PROBLEMA

Una partcula con carga q1 = 10-6 C se fija en el origen de coordenadas

1. Qu trabajo ser necesario realizar para colocar una segunda partcula, con carga q2 = 10-8 C, que est inicialmente en el infinito, en un punto P situado en la parte positiva del eje Y a una distancia de 30 cm del origen de coordenadas?

2. La partcula de carga q2 tiene 2 mg de masa. Esta partcula se deja libre en el punto P qu velocidad tendr cuando se encuentre a 1,5 m de distancia de q1? (suponer despreciables los efectos gravitatorios)

OPCIN B PROBLEMA

Se lanzan partculas con carga -1,610-19 C dentro de una regin donde hay un campo magntico y otro elctrico, constantes y perpendiculares entre s. El campo magntico aplicado es B = 0,1 k T.

1. El campo elctrico uniforme, con la direccin y el sentido del vector j, se genera aplicando una diferencia de potencial de 300 V entre dos placas paralelas separadas 2 cm. Calcula el valor del campo elctrico.

2. Si la velocidad de las partculas incidentes es v = 106 i m/s, determina la fuerza de Lorentz que acta sobre una de esas partculas

3. Qu velocidad deberan llevar las partculas para que atravesaran la regin entre las placas sin desviarse?

Ejercicios correspondientes al tema 6 en verde

Ejercicios correspondientes al tema 7 en rojo

Ejercicios correspondientes al tema 8 en negro