5to seminario fisica
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CICLO BSICO ADMISIN 2008-I SEMINARIO N 05
CEPRE-UNI FSICA 1
FSICA
CARGA ELCTRICA:
01. Cules de las siguientesproposiciones son correctas?I. Dos cuerpos estn cargados
positivamente, el de mayor cargatiene un mayor nmero deprotones.
II. Dos cuerpos estn cargadosnegativamente, el de menor cargatiene un menor nmero deelectrones.
III. El principio de conservacin de la
carga es una consecuencia de laconservacin de la masa.
A) Solo I B) Solo IIC) Solo III D) TodasE) Ninguna
02. Si dos esferitas conductoras(inicialmente en contacto) se carganpor induccin, entoncesI. La de mayor radio adquiere mayor
cantidad de carga.
II. La de menor radio transfiere sucarga a la de mayor radio.
III. Las cargas en las esferas son deigual signo.
A) VVV B) VVF C) VFVD) FFV E) FFF
03. Determine la veracidad (V) o falsedad(F) de las siguientes proposiciones:I. Los cuerpos considerados malos
conductores de la electricidadreciben tambin el nombre dedielctricos o aisladores elctricos
II. Los cuerpos conductores sonaquellos que tienen en sus tomoslos electrones de valenciadbilmente ligados al ncleo.
III. El proceso de cargar un cuerpo, porfrotamiento, consiste en la
transferencia de algunas cargas deun cuerpo al otro.
A) VFV B) VVF C) VVVD) FVV E) FFF
04. Indicar la veracidad (V) o falsedad (F)de las siguientes proposiciones:I. Todo cuerpo posee carga elctrica.II. Un determinado cuerpo se carga
por induccin, cuando no gana nipierde electrones.
III. Si un cuerpo adquiere una cargaelctrica de 2 C, sus tomosganan en total 12,5 trillones deelectrones.
A) VFV B) FVF C) FFVD) VVF E) VVV
LEY DE COULOMB:
05. Halle el mdulo de la fuerzaelectrosttica resultante sobre la carga+q (en N).
Datos: 0q 2= ; a 1 m=
A) 1 B)1
2C) 5
D)5
2
E)5
4
06. En el sistema en equilibrio mostrado,las cargas son de la misma magnitud ytienen una masa de 10 g. cada una.Determine la carga de una de ellas (en
C) si los elementos que las sostienenson aislantes.
q
+q 2q
a
a
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A) 1 B) 1,5 C) 2D) 2,5 E) 3,0
07. Tres cargas puntuales, fijas, en lasposiciones mostradas: +Q, Q y 2Qse encuentran distribuidas como semuestra. Determine el mdulo de lafuerza elctrica resultante sobre +q
0.
Dato:2
0
Q qF
4 R
=
A)3F
4B)
4F
3C)
4F
5
D) 5F4
E) F
08. La fuerza de atraccin entre doscargas es 30 N Cul ser el nuevovalor de la fuerza (en N) si una seduplica, la otra se triplica y la distanciase reduce a la mitad?A) 240 B) 560 C) 660D) 720 E) 900
09. Se tienen dos pequeas esferas conmasas iguales con cargas de 2 C y3 nC respectivamente, si estas se
encuentran en equilibrio. Determine(en g) la masa de cada esferita.
A) 10 B) 15 C) 20D) 30 E) 50
10. Dos cargas elctricas puntuales serepelen mutuamente con una fuerza de
60 N. Si una de las cargas se triplicay la distancia entre ellas se reduce en25%, calcule la nueva interaccin
electrosttica (en N).A) 300 B) 320 C) 480D) 600 E) 720
11. Se tienen cuatro cargas elctricas,colocadas en los vrtices de unhexgono regular como se muestra enla figura. En trminos de k, q y a, hallela magnitud de la fuerza elctrica sobrela carga Q 4q= .
A)
2
2
qk
aB)
2
2
q2k
aC)
2
2
q3k
a
D)
2
2
q
4k a E)
2
2
kq
4 3 a
12. En el sistema mostrado en equilibrio
las masas 1m 6 kg= y 2m 4kg= tienen
la misma carga q 40 C= . Determine la
distancia de separacin (en cm) entrem1 y m2 si se sabe que la tensin T esde 130 N.
+Q Q q0 2Q
R R R
45
Q0,3 m
Q
5 cm 5 cm
6 cm
+3q
+3q
Q 4q= + $
i$
+2q
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A) 10 B) 20 C) 30D) 40 E) 50
CAMPO ELCTRICO:
13. Determine la verdad (V) o falsedad (F)de las siguientes proposiciones:I. El campo elctrico en la superficie
de los conductores cargados esperpendicular solo en ciertasregiones.
II. En todo conductor en equilibrio elcampo elctrico interior es nulo.
III. Solo la superficie de un conductores equipotencial.
A) VFF B) FFF C) FVFD) FFV E) FFF
14. De una esfera de 1 cm de radio salen
10 lneas de fuerza tal como semuestra en la figura. Calcular laintensidad del campo elctrico (enkN/C) sobre la carga de 3 C , si se
encuentra a una distancia de 1 m de laesfera.
A) 90 B) 95 C) 100D) 105 E) 110
15. El campo elctrico en el punto P es
3 N9 10 i
C $ . Determine el campo
elctrico en el punto R en N/C,generando por la carga elctrica Q.
A)3
4 10 j $ B)3
9 10 j $
C)3
9 10 j $ D)3
4 10 j $
E)2
6 10 j $
16. Se tienen 2 cargas puntuales ubicadasen el eje y, equidistantes del origen.Cuando 1q q= y 2q q= halle el
vector campo elctrico en P para
x d= . ( )2
considere : kq / d =
A)2
i2
$ B)2
j2
$ C)2
j2
$
D)2
i2
$ E) 0
17. Se tienen 2 cargas puntuales positivascomo las mostradas en la figura.Dibuje las lneas de campo y hallar lacarga que ubicada en x 2r= anule elcampo elctrico generado por las doscargas, en el punto P, para esto ltimoconsidere r a>> .
T
m1
m2
y
R
P
3 m
2 mQx
P
q2
x
q1
d
d
3 C
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A) q B) q C) 2qD) 2q E) q/2
18. Dos cargas puntuales 1Q 12 C= y
2Q 9 C= , se disponen como se
muestra en la figura. Hallar la magnitud
del campo elctrico 5 Nen 10C
en el
punto P.
A) 108 B) 216 C) 234
D) 324 E) 432
POTENCIAL ELCTRICO:
19. La figura muestra la carga elctrica9
Q 1,6 10 C
= , calcule la diferencia
de potencial S PV V (en volt) si
R 0,2m= .
A) 108 B) 36 C) 36D) 108 E) 136
20. El potencial elctrico en el punto Adebido a la carga q colocada en elpunto valo 10 V. Cul es el potencialen el punto B (en V)?
A) 3 B) 4 C) 5D) 6 E) 7
21. Se tienen 8 cargas puntuales idnticas
de19
q 4,8 10 C
= , dispuestas en los
vrtices de un cubo de lado10
10 m
=l . Determine el potencial (enV) generado por el sistema de cargasen el centro del cubo.
A) 66,51 B) 133,02 C) 162,92D) 266,04 E) 398,50
22. Se tienen 4 cargas positivas iguales
cada una de valor Q situados en losvrtices de un cuadro a. Qu trabajo(en J) es necesario realizar para llevaruna carga positiva q0 desde A hasta Ba lo largo de la trayectoria mostrada enla figura?
Px
ra
a
q
q
+
Q1 Q2
P10 cm
15 cm
P
SR
Q() 2 R
P
q
l
A
q
Ox
2x
B
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A) 20 B) 10 C) 0D) 10 E) 20
23. En una regin del espacio, el potencialelectrosttico est dado por
( )= 3V(x) x 24 volt donde x est en m.
Determinar la magnitud de la fuerza(en 1019 N) necesaria para llevar unelectrn en equilibrio del punto P alpunto Q, por la trayectoria indicada, sila fuerza elctrica sobre el electrn es
paralela a i$
A) 0,8 B) 1,2 C) 2,0D) 2,8 E) 3,2
24. En el sistema se muestran dos
partculas cargadas 1q 20 C= y
2q 5 C= fijas a las posiciones A y B
respectivamente. Determine el trabajoque se debe hacer para mover unacarga q 4 C= desde C hasta d a
velocidad constante.
A) 1,8 B) 2,7 C) 3,6D) 4,5 E) 5,54
25. Un campo elctrico uniforme de
( )E N/ C tiene la direccin y sentido del
semi eje x negativo. El potencial esnulo en el origen. El potencial enx 3= m es de 9 kV, seale la grfica
que muestra la dependencia correctadel potencial V con x.
A) B)
C) D)
E)
QQ
Q QB
A
a/2
a/2
a/2
V
x
V
x
x
V
x
VV
x
C
l
d
l = 20 cm
l/2 l/2q1 q2
A B
-+
RQ
3
P
3O
y(m)
6
x(m)7
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CARACTERSTICAS DE LOSCONDUCTORES:
26. Indique la veracidad (V) o falsedad (F)de las siguientes proposiciones;
respecto a un conductor elctrico.I. La densidad de carga en lasuperficie de cualquier conductor esuniforme.
II. La densidad de carga en el interiorde un conductor cualquiera essiempre cero.
III. Si un cuerpo conductor, cargadocon una carga Q, se pone encontacto con otro cuerpo conductorcualquiera, reparte su carga en
partes iguales (Q/2 cada uno)A) VVV B) VVF C) VFVD) FVF E) FFF
27. Cul de los esquemas representamejor a un conductor cargado?
A) B) C)
D) E)
28. La figura representa una esfera de
radio r en equilibrio electrosttico.Indique el diagrama correcto delpotencial elctrico respecto de ladistancia al origen de coordenadas.
29. Indique los grficos correctos de unconductor cargado en equilibrioelectrosttico, indicando el sentido delas lneas de fuerza.
(I) (II)
+++
+ +
++ +
++++
+++
+++
++
++
+
+
+
+ +
+
+
+
+
v
x
A)
v
x
B)
v
x
C)
v
x
D)
v
xE)
v
x
++
+++
++++
+
+++++++++++
++ ++
++
++++
++
++
+++++++
++++++
+ +++++
+
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(III)A) Solo I B) Solo IIC) Solo III D) Solo I y IIE) Solo I y III
RESISTIVIDAD:
30. En el circuito mostrado. Determine la
corriente (en A) que circulara por elconductor del doble de longitud y doblede seccin. Si por la figura del circuitola f.e.m. entrega 10 A de corriente.
A) 3 B) 5 C) 8D) 10 E) 20
31. Un alambre de 1000 m de longitud,
cuya resistividad es8
5 10 .m
estconectado a una cada de tensin de100 V. Cul deber ser su seccintransversal (en mm2) si queremos quela corriente que la atraviese tenga unaintensidad de 2 A?
A) 1 B) 2 C) 3D) 4 E) 5
32. Un cilindro de longitud L y reatransversal A se conecta a una fuentede voltaje V, dando una corriente I. Sial cambiar por otro cilindro del mismotamao geomtrico, la nueva corrientevale 2I, se propone:
I. La resistencia se ha duplicado.II. La resistividad se mantiene igual.III. La magnitud del campo elctrico ha
cambiado.Cul de las proposiciones soncorrectas?A) Ninguna B) I C) IID) III E) Todas
LEY DE OHM:
33. Determine la diferencia de potencial(en 102 V) entre los extremos de unconductor, cuya resistividad es
82,6 10
m, longitud 16 m y 4 mm
de dimetro, si la corriente es de 5 A.
A) 6,5 B) 13 C) 26D) 52 E) 84
34. Indique la veracidad (V) o falsedad (F)de las siguientes proposiciones:I. La resistencia en los
superconductores es muy pequea.II. En los conductores a temperatura
constante es aplicable la ley deOhm.
III. Existen materiales cuya resistividad
cambia con la temperatura.A) VVV B) VVF C) VFVD) FVV E) FFF
35. Dos conductores metlicos A y B sonsometidos a diferentes voltajes de talforma que se han obtenido corrientevs. voltaje representado en el siguientediagrama. Determine la relacin deresistencias RA/RB.
AB
18
0 2 6
I(mA)
V(V)
L
I
+ + +++
++++
++++
+++
++
+++
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A)1
6B)
1
3C)
2
3
D)4
5E)
5
7
36. Una diferencia de potencial de 100 Vproduce una corriente de 3 A en unaresistencia determinada. Cul es lacorriente (en A) cuando la diferencia depotencial es de 25 V?A) 0,5 B) 0,75 C) 1,0D) 1,25 E) 1,5
37. Entre los bornes x e y del siguientearreglo resistivo se aplica unadiferencia de potenciales de 40 V, si la
intensidad de corriente por xz es de2,5 A. Determine la magnitud de la
resistencia equivalente (en ) delarreglo (R 10= ).
A) 16 B) 18 C) 20D) 22 E) 30
38. En el circuito mostrado cuando elcursor C est en (a) la corriente en elcircuito es de 4 A y cuando est en (b)es de 1 A. Hallar el valor de la
resistencia R1 (en ) si V 12 V= .
A) 1 B) 3 C) 5D) 7 E) 9
39. En cuanto cambia, aproximadamente,la resistencia de un conductor si sulongitud aumenta en 1% y su seccintransversal disminuye en 1%A) disminuye 3% B) aumenta 3%C) disminuye 2% D) aumenta 2%E) no cambia
40. Por un material conductor fluyecorriente de 2 A cuando se le aplica unvoltaje de 5 V. Si luego, al duplicar elvoltaje la corriente se reduce a lamitad, identifique la veracidad (V) ofalsedad (F) de las proposiciones:
I. La resistencia inicial vale 10
II. La resistencia final vale 10
III. El material es no hmicoA) VVV B) VFV C) FVVD) VFF E) FVF
ASOCIACIN DE RESISTENCIAS:
41. Determine la resistencia equivalenteaproximadamente entre x e y.Todas las resistencias son de valor R.
A)16R
5B)
19R
4C)
17R
4
D)17R
5E) 7R
c
+ V
R2R1
b a
R z R
V
R
R
Ry
x
R
R
R
R
R RR R
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42. Halle Rab si R 6=
A) 6 B) 3 C) 9D) 12 E) 18
43. Si la resistencia equivalente entre A y
B es 5 , cul es la resistencia
entre los puntos A y C. (en )?
A) 2 B) 3 C) 4,2D) 5,2 E) 8
44. Determine la resistencia (en )equivalente entre los puntos a y b,cuando el interruptor est abiertorespecto de la resistencia equivalenteentre a y b cuando el interruptor estcerrado.
A) 0,50 B) 1,09 C) 2,50D) 4,25 E) 5,25
45. Respecto a la siguiente asociacin deresistencias, calcule la resistencia
equivalente (en ) entre A y B, siR 6= .
A) 2 B) 4 C) 6D) 8 E) 10
46. Tres resistencias iguales c/u de ellos
de R() se conectan en todas lascombinaciones posibles (en serie y en
paralelo). Cul es la menorresistencia equivalente?
A)R
4B)
2R
3C)
R
2
D)3
R2
E)R
3
47. Halle la resistencia equivalente (en )entre los puntos a y b. = R 3
A) 1,0 B) 1,5 C) 2,0D) 2,5 E) 3,0
48. Calcular la resistencia equivalente (en
) entre los puntos P y Q del circuitomostrado.
A) 7 B) 8 C) 13D) 15 E) 17
RR
R
R
R
a b
2R
R/2a
bR2R
2R
3R
R
2R R
R
A BR
R R
R
P
9 Q
12
12 6
3 9
A C
C
R 6
4
a
b
4 S
R = 1
8
2
4
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49. Todas las resistencias del circuito son
de 8 . La resistencia equivalente (en
) entre x e y es:
A) 1 B) 2 C) 3D) 4 E) 5
FEM:
50. Si el voltaje entre los terminales de una
batera de resistencia interna 0,2 esde 10 V cuando la resistencia de carga
es 5,6 , halle la corriente (A)circulante y la fem (V) de la batera.A) 0,89 y 10,36 B) 1,78 y 10,36C) 1,78 y 5,18 D) 0,89 y 5,18E) 3,56 y 20,72
LEYES DE KIRCHHOFF:
51. Del circuito elctrico, mostrado, halle lamagnitud de la intensidad de corriente(en A) que pasa por la resistencia de
4 .
A) 0,25 B) 0,75 C) 1,0D) 1,5 E) 2,0
52. En el siguiente circuito calcule lacorriente que circula y su sentido.
A) 1/3, horario B) 2/3, horarioC) 1, horario D) 1/3, antihorarioE) 2/3, antihorario
53. En el circuito mostrado determine ladiferencia de potencial entre los puntosA y B (en volt.)
A) 10 B) 20 C) 22D) 24 E) 30
54. En la figura se muestra parte de uncircuito, calcule la corriente (en A) en laresistencia de 2 .
A) 0,2 B) 0,3 C) 0,9D) 1,1 E) 5
x y
4 V4
2
6 V
A20
40 V
10 V
20
20
B20 V
4 V
8
12 V
10
2
10 V
5
1 A 0,1 A
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55. En el circuito mostrado determine lacorriente, en A, que pasa por la fuenteE1.
A)1
3B)
2
3C)
5
2
D)7
2E)
9
2
56. Por la rama AB de un circuito circula
una intensidad de corriente de 2 A enel sentido indicado. Si el potencial en elpunto A es de 100 V. Determine elpotencial en el punto B (en V).
A) 25 B) 32 C) 64D) 74 E) 86
57. Calcule la potencia entregada al
circuito (en W) por 2 mostrado en la
figura. Considere
1 2R 2R 2= = ; = =1 22 2 V
A) 0,5 B) 1,0 C) 1,5D) 2,0 E) 3,0
POTENCIA ELCTRICA:
58. Un alambre de 5 de resistencia seconecta a una batera cuya fem es de
2 V y cuya resistencia interna es de1 . Despus de 2 min. a) Cuntaenerga (en J) se ha transferido de laforma qumica a la forma elctrica?b) Cuanta energa (en J) aparece enel alambre como energa trmica?A) 40; 33,3 B) 80; 66,6C) 13,3 ; 66,6 D) 40 ; 60E) 60 ; 40
59. En el circuito de la figura calcule en W
la potencia de salida de la batera.
A) 13,1 B) 12,6 C) 11,9D) 10,4 E) 9,6
60. En la figura la fuente de fem es12V = con una resistencia interna
r 0,5= . Todas las resistencias estn
en . Halle la potencia entregada porla fuente en W.
A) 12 B) 20 C) 24D) 36 E) 40
43
=2 12 V =
112 V
8
A B10 V 30 V
R1
1R22
R 10=
r 1=
12 V =
1,5
r
2
+-
4 4
4
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61. Dos resistencia idnticas de 100 c/use conectan en serie a una fuente de200 voltios y se introducen en m kgde agua a la temperatura de 20 Cobservndose que el agua hiervadespus de 0,4 h. Si en lugar deconectarlas en serie, se hubieranconectado en paralelo, el tiempo (enmin) para que el agua hierva ser:A) 3 B) 6 C) 9D) 12 E) 15
62. En el siguiente circuito calcule la suma(en W) de las potencias en R1 y R2.
A) 6 B) 7 C) 8D) 9 E) 10
MEDICIONES ELCTRICAS (A, V):
63. Cul de las siguientes figurascorresponde a la relacin entre lapotencia disipada versus la corrienteen un elemento hmico?
A) B)
C) D)
E)
64. En el circuito de la figura los medidoresson ideales cul es la lectura en elampermetro en ampere y en elvoltmetro en volt?
A) no se puede obtener los valores deV e I, porque no se conocen laresistencia de los instrumentos demedicin.
B) 0,27 3C) 0,27 2,7
D) 0,22 2,7E) 0,11 2,2
65. Por el circuito mostrado, determine lalectura del ampermetro ideal (A), enampere.
A) 2 B) 3 C) 4D) 5 E) 6
R 10=
A
V
= 3 V
r 1=
I
PP
I
P
I
P
I
I
P
A
4
20 V2
R1
R2
10V 3I 2A=
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66. En el circuito el voltmetro ideal registra25 V. Halle la corriente que suministrala fuente en mA.
A) 25 B) 50 C) 15D) 125 E) 10
67. Determine la lectura del ampermetroideal (en A).
A) 0,5 B) 0,6 C) 1,5D) 2,5 E) 5,0
68. En el circuito mostrado, determine lalectura del voltmetro (en V) yampermetro, (en A) ideales.
A) 0 ; 0 B) 0 ; 2 C) 10 ; 2D) 20 ; 0 E) 20 ; 2
69. En el circuito de la figura el voltmetro(V) y el ampermetro (A) son ideales,determine sus registros (en V y en A)respectivos.
A) 1 ; 2 B) 2 ; 1 C) 2 ; 4D) 4 ; 6 E) 2 ; 12
70. En el circuito de la figura elampermetro ideal registra 2A, cul esel registro del voltmetro ideal (en V)?
A) 4 B) 6 C) 8D) 12 E) 0A
4
6
V
20 V
1
3
2
VA
8 V
20 V10
6 A
4
V200
ir 2=
+
-
A
4
2 12 V
V