Font size
WorksheetsInstrucciones y recomendaciones para los estudiantes
Total questions: 100
Worksheet time: 50mins
¿Qué debes hacer antes de comenzar a resolver la tarea de electrostática según las instrucciones para los estudiantes?
Revisar los apuntes de clase y el material complementario sobre electrostática.
Comenzar a resolver la tarea sin leer nada.
Pedirle a un compañero que haga la tarea por ti.
Ignorar las instrucciones y entregar cualquier cosa.
¿Cuántas secciones tiene la tarea según la organización del trabajo?
Siete secciones (A–G).
Cinco secciones (A–E).
Cuatro secciones (A–D).
Ocho secciones (A–H).
¿Qué debes incluir si utilizas un simulador en tus respuestas?
Capturas o esquemas.
Referencias bibliográficas solamente.
Resultados sin explicación.
Solo el nombre del simulador.
¿Cuál de las siguientes recomendaciones NO aparece en la sección de recomendaciones para los estudiantes?
Dibuja esquemas
Aplica ejemplos reales
No cites fuentes
Administra tu tiempo
Según la rúbrica, ¿cuántos puntos se otorgan por una explicación precisa de los fenómenos?
4 puntos (Excelente)
2 puntos (Suficiente)
1 punto (Insuficiente)
3 puntos (Bueno)
¿Verdadero o falso? La presentación de las respuestas debe hacerse en orden e indicar a qué sección y pregunta corresponden.
Verdadero
Falso
¿Cuál de las siguientes opciones describe el nivel 'Excelente (4 pts)' para el criterio de Resolución matemática?
Aplica correctamente fórmulas, muestra procedimientos completos y resultados con unidades.
Resuelve con algunos errores menores en procedimiento o notación.
Presenta resultados sin justificación suficiente o con errores importantes.
Respuestas incorrectas o sin procedimientos.
¿Qué característica corresponde al nivel 'Insuficiente (1 pt)' en el criterio de Justificación y argumentación?
Todas las respuestas incluyen razonamiento físico sólido y coherente.
Mayoría de respuestas justificadas, aunque algunas carecen de profundidad.
Pocas respuestas contienen justificación; predominan afirmaciones sin explicación.
No hay justificación, solo respuestas directas o incompletas.
Para el criterio de Presentación y organización, ¿cuál es la descripción del nivel 'Básico (2 pts)'?
Trabajo muy ordenado, con secciones identificadas, uso de esquemas/tablas y escritura clara.
Trabajo ordenado en su mayoría, con leves fallas de presentación.
Desorganizado, con dificultades para seguir la secuencia de respuestas.
Caótico o ilegible, sin estructura ni numeración clara.
¿Cuál es la diferencia principal entre el nivel 'Excelente (4 pts)' y 'Satisfactorio (3 pts)' en el criterio de Aplicación práctica y ejemplos?
El nivel excelente integra ejemplos, analogías o conexiones con la vida real/experimentos, mientras que el satisfactorio incluye algunos ejemplos, aunque no siempre claros o pertinentes.
El nivel excelente no incluye ejemplos ni aplicaciones.
El nivel satisfactorio presenta ejemplos escasos, poco relevantes o forzados.
No hay diferencia.
El electroscopio de láminas de oro funciona detectando la presencia de carga eléctrica porque las láminas se separan cuando reciben carga. ¿Cómo se manifiesta la presencia de carga eléctrica en el aparato?
Las láminas de oro se separan.
Las láminas de oro se oscurecen.
El aparato emite luz.
El aparato vibra.
En el diagrama 2, ¿qué tipo de electrización ocurre y por qué no hay contacto entre la barra y el electroscopio?
Electrización por inducción, porque no hay contacto entre la barra y el electroscopio.
Electrización por contacto, porque la barra toca el electroscopio.
Electrización por fricción, porque ambos objetos se frotan.
Electrización por conducción, porque hay transferencia directa de electrones.
En el diagrama 3, se conecta a tierra el electroscopio mientras la barra cargada aún está cerca. ¿Qué sucede con los electrones del sistema y por qué?
Los electrones se mueven hacia la tierra porque son repelidos por la barra cargada.
Los electrones permanecen en el electroscopio porque no hay diferencia de potencial.
Los electrones se mueven hacia la barra cargada porque son atraídos por ella.
No ocurre ningún movimiento de electrones porque el sistema está en equilibrio.
¿Por qué al retirar la barra y la conexión a tierra el electroscopio queda cargado permanentemente?
Porque al retirar la barra y la conexión a tierra, las cargas inducidas permanecen en el electroscopio.
Porque la barra transfiere todas sus cargas al electroscopio.
Porque la conexión a tierra elimina todas las cargas del electroscopio.
Porque el electroscopio no puede perder cargas una vez cargado.
Selecciona la opción que describe correctamente la diferencia entre electrización por frotamiento, contacto e inducción.
Por frotamiento se transfieren electrones por fricción, por contacto al tocarse los cuerpos y por inducción sin contacto directo.
Por frotamiento y contacto se transfiere carga solo con metales, y por inducción solo con plásticos.
Por frotamiento se transfiere carga solo en líquidos, por contacto solo en gases y por inducción solo en sólidos.
Por frotamiento e inducción requieren contacto directo, mientras que por contacto no.
El experimento demuestra que:
La carga eléctrica se conserva durante el experimento.
La carga eléctrica se destruye en el proceso.
La carga eléctrica se crea espontáneamente.
La carga eléctrica cambia de valor sin razón.
Las láminas de oro muy delgadas se utilizan en este tipo de electroscopio porque:
son lo suficientemente ligeras para moverse con pequeñas cargas eléctricas.
son más baratas que otros materiales.
no reaccionan con el aire.
tienen un color distintivo.
Si la barra utilizada en el diagrama 2 estuviera cargada negativamente en lugar de positivamente, ¿cómo cambiaría la distribución de cargas en cada paso?
Los electrones de la barra repelerían los electrones del objeto cercano, atrayendo cargas positivas hacia la barra.
La barra atraería electrones del objeto, acumulando más carga negativa en la barra.
No habría ningún cambio en la distribución de cargas.
La barra neutralizaría todas las cargas del objeto cercano.
¿Cuántos electrones en exceso contiene?
1,88 × 10¹⁰ electrones.
3,00 × 10⁸ electrones.
5,67 × 10⁹ electrones.
9,12 × 10¹¹ electrones.
Durante el proceso de inducción, el electroscopio adquiere una carga neta de –3,0 × 10⁻⁹ C. b) Si la capacitancia efectiva del electroscopio es C = 5,0 × 10⁻¹² F, calcula el potencial eléctrico adquirido.
–600 V.
–150 V.
–900 V.
–300 V.
Supón que las láminas de oro se separan debido a la repulsión electrostática y que se comportan como cargas puntuales de q = 1,0 × 10⁻¹⁰ C cada una, separadas por 2,0 cm. a) Calcula la fuerza de repulsión entre ellas.
F = k·q²/r² = (9 × 10⁹ N·m²/C²)·(1,0 × 10⁻¹⁰ C)²/(0,02 m)² = 2,25 × 10⁻⁷ N.
F = k·q²/r² = (9 × 10⁹ N·m²/C²)·(1,0 × 10⁻¹⁰ C)²/(0,02 m)² = 4,5 × 10⁻⁸ N.
F = k·q²/r² = (9 × 10⁹ N·m²/C²)·(1,0 × 10⁻¹⁰ C)²/(0,02 m)² = 1,0 × 10⁻⁶ N.
F = k·q²/r² = (9 × 10⁹ N·m²/C²)·(1,0 × 10⁻¹⁰ C)²/(0,02 m)² = 9,0 × 10⁻⁹ N.
¿Por qué la fuerza de repulsión electrostática entre las láminas de oro, con cargas de q = 1,0 × 10⁻¹⁰ C separadas por 2,0 cm, es suficiente para vencer la gravedad y mantener la separación observable?
Porque la fuerza electrostática es mucho mayor que la fuerza gravitatoria entre las láminas.
Porque la gravedad es más fuerte que la repulsión electrostática.
Porque ambas fuerzas son iguales y se cancelan.
Porque la repulsión electrostática solo actúa a distancias muy grandes.
¿Cuál es el procedimiento físico necesario para descargar completamente un electroscopio?
Tocar el electroscopio con un objeto conductor conectado a tierra.
Frotar el electroscopio con un paño seco.
Colocar el electroscopio cerca de un imán.
Envolver el electroscopio en plástico.
Las líneas mostradas en la figura representan:
¿Cuál es la relación entre su densidad y la intensidad del campo eléctrico?
Líneas de campo eléctrico; a mayor densidad, mayor intensidad del campo.
Trayectorias de partículas; a mayor densidad, menor intensidad del campo.
Líneas de flujo magnético; la densidad no afecta la intensidad.
Líneas de corriente eléctrica; la densidad indica menor intensidad.
La magnitud del campo eléctrico es mayor en:
el punto A, porque está más cerca de la carga.
el punto B, porque está más lejos de la carga.
ambos puntos, porque están a la misma distancia de la carga.
ninguno, porque el campo eléctrico es nulo en ambos.
Observa la figura mostrada. ¿En qué punto, A o B, experimentará una carga positiva de prueba una mayor fuerza eléctrica?
En el punto A
En el punto B
En ambos puntos es igual
No experimenta fuerza en ninguno
¿Qué ocurriría si en el punto A de la figura se coloca una carga negativa?
La carga experimentaría una fuerza dirigida hacia el punto de mayor potencial positivo.
La carga permanecería en equilibrio sin moverse.
La carga experimentaría una fuerza dirigida hacia el punto de menor potencial negativo.
La carga no experimentaría ninguna fuerza.
La separación de las líneas de campo eléctrico indica:
Que la intensidad del campo es mayor donde las líneas están más juntas.
Que la intensidad del campo es mayor donde las líneas están más separadas.
Que la intensidad del campo es igual en todas partes.
Que la intensidad del campo no depende de la separación de las líneas.
¿Qué principios de la electrostática se reflejan en la figura en relación con la ley de Coulomb y la superposición de campos?
La fuerza entre cargas es directamente proporcional al producto de sus magnitudes e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, y los campos eléctricos se suman vectorialmente.
La fuerza entre cargas es independiente de la distancia y los campos eléctricos se restan.
La fuerza entre cargas es directamente proporcional a la distancia y los campos eléctricos no se combinan.
La fuerza entre cargas solo depende del tipo de carga y los campos eléctricos se cancelan siempre.
En el punto A, el campo eléctrico tiene magnitud EA = 600 N/C, mientras que en el punto B es EB = 200 N/C. Si se coloca una carga positiva de q = 2,0 × 10⁻⁶ C en cada punto, ¿cuál es la fuerza que experimenta en A y en B?
En A: F = EA × q = 600 × 2,0 × 10⁻⁶ = 1,2 × 10⁻³ N. En B: F = EB × q = 200 × 2,0 × 10⁻⁶ = 4,0 × 10⁻⁴ N.
En A: F = EA × q = 600 × 2,0 × 10⁻⁶ = 1,2 × 10⁻² N. En B: F = EB × q = 200 × 2,0 × 10⁻⁶ = 4,0 × 10⁻³ N.
En A: F = EA × q = 600 × 2,0 × 10⁻⁶ = 1,2 × 10⁻⁴ N. En B: F = EB × q = 200 × 2,0 × 10⁻⁶ = 4,0 × 10⁻⁵ N.
En A: F = EA × q = 600 × 2,0 × 10⁻⁶ = 1,2 × 10⁻⁵ N. En B: F = EB × q = 200 × 2,0 × 10⁻⁶ = 4,0 × 10⁻⁶ N.
Una carga puntual genera el campo representado. Si la distancia desde la carga al punto A es 0,10 m y al punto B es 0,20 m, determina la relación EA/EB usando la ley de Coulomb.
4.
2.
0,5.
1.
El campo generado por una carga puntual coincide con la interpretación cualitativa de la figura.
Sí, coincide con la interpretación cualitativa.
No, el campo es diferente al esperado.
El campo es uniforme en toda la figura.
El campo no tiene dirección definida.
Una carga de prueba q = -3,0 × 10⁻⁶ C se coloca en A, donde el campo es EA = 400 N/C dirigido hacia la derecha. Calcula la fuerza sobre la carga.
F = q × EA = -3,0 × 10⁻⁶ × 400 = -1,2 × 10⁻³ N (hacia la izquierda).
F = q × EA = -3,0 × 10⁻⁶ × 400 = 1,2 × 10⁻³ N (hacia la derecha).
F = q × EA = -3,0 × 10⁻⁶ × 400 = -1,2 × 10⁻² N (hacia la izquierda).
F = q × EA = -3,0 × 10⁻⁶ × 400 = 1,2 × 10⁻² N (hacia la derecha).
Una carga de prueba q = -3,0 × 10⁻⁶ C se coloca en A, donde el campo es EA = 400 N/C dirigido hacia la derecha. Indica la dirección de la fuerza.
La fuerza es hacia la izquierda, ya que la carga es negativa.
La fuerza es hacia la derecha, ya que la carga es negativa.
La fuerza es hacia la derecha, ya que la carga es positiva.
La fuerza es nula, ya que la carga es negativa.
Si el potencial eléctrico en A es VA = 90 V y en B es VB = 30 V, calcula la diferencia de potencial entre A y B.
60 V.
120 V.
-60 V.
30 V.
Si el potencial eléctrico en A es VA = 90 V y en B es VB = 30 V, determina el trabajo realizado al mover una carga de q = 1,0 × 10⁻⁶ C desde A hasta B.
W = q × (VB - VA) = 1,0 × 10⁻⁶ × (30 - 90) = -6,0 × 10⁻⁵ J.
W = q × (VA - VB) = 1,0 × 10⁻⁶ × (90 - 30) = 6,0 × 10⁻⁵ J.
W = q × (VB + VA) = 1,0 × 10⁻⁶ × (30 + 90) = 1,2 × 10⁻⁴ J.
W = q × (VA - VB) = 1,0 × 10⁻⁶ × (90 - 30) = -6,0 × 10⁻⁵ J.
¿Qué significa que la placa de metal esté "aislada" y "sin carga" al inicio del experimento?
Que no está conectada a ningún conductor y no posee carga eléctrica.
Que está conectada a tierra y tiene carga positiva.
Que está rodeada de material conductor y tiene carga negativa.
Que está en contacto con otra placa y posee carga eléctrica.
¿Qué sucede con los electrones en la placa cuando una barra cargada positivamente se acerca? Elige la opción correcta sobre el fenómeno de inducción.
Los electrones se desplazan hacia la barra cargada positivamente.
Los electrones se alejan de la barra cargada positivamente.
Los electrones permanecen en su lugar sin moverse.
La placa pierde todos sus electrones.
¿Qué indicaría el electroscopio al acercar y luego retirar una barra con carga positiva a una placa de metal aislada conectada a él mediante un cable conductor?
El electroscopio se cargará temporalmente y luego volverá a su estado neutro.
El electroscopio permanecerá cargado negativamente después de retirar la barra.
El electroscopio se descargará completamente y no mostrará ninguna indicación.
El electroscopio se cargará permanentemente con carga positiva.
La placa de metal aislada sigue siendo eléctricamente neutra cuando una barra con carga positiva se acerca, porque:
las cargas positivas y negativas dentro de la placa se redistribuyen, pero la cantidad total de carga no cambia.
la placa pierde electrones hacia la barra cargada.
la placa gana protones de la barra cargada.
la barra transfiere su carga positiva a la placa.
¿Qué ocurriría si en lugar de una barra positiva se acerca una barra cargada negativamente a una placa?
Las cargas negativas de la placa se repelen y se redistribuyen hacia el lado opuesto.
Las cargas negativas de la placa se atraen hacia la barra.
No ocurre ningún cambio en la distribución de cargas.
Las cargas positivas de la placa se alejan de la barra.
Al conectar momentáneamente la placa a tierra mientras la barra cargada permanece cerca, ¿cómo quedará cargada la placa después de desconectarla de la tierra?
Quedará cargada con carga opuesta a la de la barra.
Quedará neutra.
Quedará cargada con la misma carga que la barra.
No cambiará su carga inicial.
El proceso se llama electrización por inducción y no por contacto porque:
no hay contacto directo entre los cuerpos.
los cuerpos se tocan para transferir carga.
se utiliza un material conductor para electrizar.
la carga se transfiere por frotamiento.
SECCION C
El diagrama siguiente muestra una barra con carga eléctrica positiva que se acerca a una placa de metal, aislada, sin carga.
¿En qué dirección actúa la fuerza eléctrica neta sobre la placa en presencia de la barra cargada?
Hacia la barra cargada
Lejos de la barra cargada
Perpendicular a la barra cargada
No hay fuerza neta
¿Cuál es la explicación de la atracción entre una barra con carga positiva y una placa de metal neutra, según el experimento mostrado en el diagrama?
La barra induce una redistribución de cargas en la placa, atrayendo las cargas opuestas hacia su superficie cercana.
La barra transfiere electrones a la placa, cargándola negativamente.
La barra y la placa se repelen debido a la carga positiva de la barra.
La barra neutraliza la carga de la placa, eliminando cualquier interacción.
La carga se reparte en partes iguales entre dos esferas solo si son idénticas porque:
Tienen la misma capacidad para almacenar carga.
Tienen diferentes materiales.
Tienen diferentes tamaños.
Tienen diferentes temperaturas.
El papel de los soportes aislantes en este experimento es:
Evitar el paso de la corriente eléctrica.
Aumentar la conductividad eléctrica.
Generar calor en el circuito.
Reducir la resistencia del circuito.
La carga total del sistema se conserva durante todo el proceso porque:
la carga no se crea ni se destruye, solo se transfiere entre cuerpos.
la carga puede desaparecer en ciertas condiciones.
la carga se puede crear espontáneamente.
la carga total depende de la temperatura.
Antes del contacto, la fuerza eléctrica entre X e Y es:
Atracción, porque tienen cargas opuestas.
Repulsión, porque tienen cargas iguales.
No existe fuerza eléctrica entre ellos.
Atracción, porque ambos son neutros.
Después del contacto, la naturaleza de la fuerza entre los conductores será:
Repulsiva
Atractiva
Nula
Variable
¿Qué sucedería si las esferas tuvieran radios diferentes en lugar de ser idénticas?
Las propiedades físicas del sistema cambiarían.
No habría ningún cambio en el sistema.
Las esferas se volverían invisibles.
El sistema dejaría de existir.
Después de separarlas, ¿qué ocurre con la carga de ambas esferas?
Ambas esferas quedan con la misma carga.
Una esfera queda cargada y la otra neutra.
Ambas esferas quedan descargadas.
Solo una esfera queda con carga positiva.
¿Cuál es la diferencia principal entre la electrización por contacto y la inducción electrostática en un caso similar?
En la electrización por contacto hay transferencia de carga, mientras que en la inducción no hay contacto directo.
Ambos procesos requieren contacto directo entre los cuerpos.
En la inducción electrostática se transfiere carga por frotamiento.
La electrización por contacto no implica transferencia de carga.
Calcula la carga final en cada conductor tras el contacto.
La carga final en cada conductor será la suma de las cargas iniciales dividida entre dos, si son idénticos.
La carga final en cada conductor será igual a la carga inicial del conductor con mayor carga.
La carga final en cada conductor será cero después del contacto.
La carga final en cada conductor será la diferencia de las cargas iniciales dividida entre dos.
Determina cuántos electrones se transfieren desde el conductor Y hacia el conductor X durante el contacto.
El número de electrones transferidos es igual a la diferencia de carga dividida por la carga elemental (e).
El número de electrones transferidos es igual a la suma de las cargas dividida por la carga elemental (e).
El número de electrones transferidos es igual al producto de las cargas por la carga elemental (e).
El número de electrones transferidos es igual a la diferencia de carga multiplicada por la constante de Planck.
Si las esferas están separadas una distancia de d = 0,20 m, calcula la fuerza eléctrica entre ellas antes del contacto.
La fuerza se calcula usando la ley de Coulomb: F=k∗∣q1∗q2∣/d2 .
La fuerza se calcula usando la ley de Ohm: F = V / R.
La fuerza se calcula usando la ley de Newton: F = m * a.
La fuerza se calcula usando la ley de Hooke: F = -k * x.
Con la misma distancia, calcula la fuerza eléctrica entre ellas después de separarlas con la carga final.
La fuerza se calcula usando la ley de Coulomb con las nuevas cargas finales.
La fuerza se calcula usando la ley de Ohm con las nuevas cargas finales.
La fuerza se calcula usando la ley de Newton con las nuevas cargas finales.
La fuerza se calcula usando la ley de Faraday con las nuevas cargas finales.
La fuerza final es mayor que la fuerza inicial porque ha habido un aumento en la magnitud de la fuerza. ¿Cuál de las siguientes opciones es correcta?
La fuerza final es mayor que la fuerza inicial.
La fuerza inicial es mayor que la fuerza final.
Ambas fuerzas tienen la misma magnitud.
No se puede comparar la magnitud de las fuerzas.
Una carga positiva +q de prueba se coloca más cerca de una carga positiva que de una negativa de igual magnitud. ¿En qué dirección actúa la fuerza neta sobre la carga de prueba +q?
Hacia la carga negativa, porque está más cerca de la positiva pero la negativa la atrae.
Hacia la carga positiva, porque está más cerca de ella.
No hay fuerza neta, porque las fuerzas se cancelan.
Perpendicular a la línea que une las dos cargas.
La magnitud de la fuerza ejercida por la carga positiva en comparación con la ejercida por la carga negativa es:
Igual en magnitud pero de sentido opuesto.
Mayor que la de la carga negativa.
Menor que la de la carga negativa.
Nula.
El campo eléctrico neto en la posición de la carga de prueba apunta hacia la derecha, hacia la izquierda o en otra dirección.
Hacia la derecha
Hacia la izquierda
En dirección perpendicular
No hay campo eléctrico neto
Dos cargas puntuales Q₁=+4,0 μC y Q₂=−4,0 μC están separadas 0,40 m. Una carga de prueba q=+2,0×10⁻⁶ C se coloca a 0,10 m de Q₁ y 0,30 m de Q₂. a) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que ejerce Q₁ sobre q?
7,2 N
2,4 N
1,8 N
9,0 N
Dos cargas puntuales Q₁=+4,0 μC y Q₂=−4,0 μC están separadas 0,40 m. Una carga de prueba q=+2,0×10⁻⁶ C se coloca a 0,10 m de Q₁ y 0,30 m de Q₂. b) ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que ejerce Q₂ sobre q?
0,8 N
0,2 N
1,6 N
0,4 N
Dos cargas puntuales Q₁=+4,0 μC y Q₂=−4,0 μC están separadas 0,40 m. Una carga de prueba q=+2,0×10⁻⁶ C se coloca a 0,10 m de Q₁ y 0,30 m de Q₂. c) Determina la fuerza neta (módulo y dirección).
6,4 N hacia Q₁
2,1 N hacia Q₂
8,0 N hacia Q₁
4,0 N hacia Q₂
Con los mismos datos, calcula el campo eléctrico neto en la posición de la carga q.
3,2 × 10⁴ N/C hacia Q₁
1,5 × 10⁴ N/C hacia Q₂
2,8 × 10⁴ N/C hacia Q₁
4,0 × 10⁴ N/C hacia Q₂
Calcula el potencial eléctrico neto en el punto de la carga de prueba debido a Q₁ y Q₂.
2,7 × 10⁵ V
1,3 × 10⁵ V
4,1 × 10⁵ V
9,8 × 10⁴ V
Ahora la carga de prueba q se mueve desde la posición indicada hasta un punto equidistante de ambas cargas, a) Calcula la diferencia de potencial eléctrico entre las dos posiciones.
1,8 × 10⁵ V
2,5 × 10⁴ V
9,2 × 10⁵ V
7,1 × 10⁴ V
Ahora la carga de prueba q se mueve desde la posición indicada hasta un punto equidistante de ambas cargas, b) Determina el trabajo realizado por el campo eléctrico.
0,36 J
0,12 J
-0,36 J
1,00 J
Determina la posición (en el eje que une a Q₁ y Q₂) en la que el campo eléctrico sería nulo. Explica físicamente por qué en ese punto la fuerza sobre q también sería cero.
A 0,20 m de Q₁ y 0,20 m de Q₂, porque los campos se cancelan.
A 0,10 m de Q₁ y 0,30 m de Q₂, porque los campos se suman.
A 0,25 m de Q₁ y 0,15 m de Q₂, porque el campo es máximo ahí.
A 0,40 m de Q₁ y 0,00 m de Q₂, porque la fuerza es mínima en ese punto.
Físicamente, que una carga positiva disminuya su energía potencial eléctrica al moverse desde 80 V hasta 20 V significa que:
la carga se mueve a favor del campo eléctrico y realiza trabajo.
la carga se mueve en contra del campo eléctrico y gana energía.
la carga permanece en reposo y no hay cambio de energía.
la carga pierde masa al moverse entre los potenciales.
Al mover una carga negativa hacia la placa positiva entre dos placas, su energía potencial:
disminuye
aumenta
permanece igual
depende de la magnitud de la carga
Una carga de q=+5,0×10⁻⁶ C se mueve desde la línea de 80 V hasta la de 40 V. Calcula la variación de su energía potencial eléctrica.
ΔU = q(Vf - Vi) = 5,0×10⁻⁶ C × (40 V - 80 V) = -2,0×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 5,0×10⁻⁶ C × (80 V - 40 V) = 2,0×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 5,0×10⁻⁶ C × (40 V + 80 V) = 6,0×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 5,0×10⁻⁶ C × (80 V + 40 V) = 1,2×10⁻⁴ J
Una carga de q=+5,0×10⁻⁶ C se mueve desde la línea de 80 V hasta la de 40 V. Indica si la energía potencial aumenta o disminuye.
Disminuye
Aumenta
Permanece igual
No se puede determinar
Una carga de q=−3,0×10⁻⁶ C se mueve desde 20 V hasta 60 V. Calcula ΔU.
ΔU = q(Vf - Vi) = -3,0×10⁻⁶ C × (60 V - 20 V) = -1,2×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = -3,0×10⁻⁶ C × (60 V - 20 V) = 1,2×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = -3,0×10⁻⁶ C × (20 V - 60 V) = -1,2×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 3,0×10⁻⁶ C × (60 V - 20 V) = 1,2×10⁻⁴ J
¿Por qué el trabajo realizado sobre una carga de q=−3,0×10⁻⁶ C que se mueve de 20 V a 60 V es positivo, aunque la carga se mueve en contra del campo eléctrico?
Porque el trabajo lo realiza una fuerza externa contra el campo eléctrico.
Porque la carga es positiva y se mueve a mayor potencial.
Porque el campo eléctrico siempre realiza trabajo positivo.
Porque la energía potencial disminuye al moverse a mayor potencial.
Una partícula de q=+2,0×10⁻⁶ C y masa m=1,0×10⁻⁶ kg se suelta desde la línea de 80 V. Calcula la variación de energía potencial al llegar a la línea de 20 V.
ΔU = q(Vf - Vi) = 2,0×10⁻⁶ C × (20 V - 80 V) = -1,2×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 2,0×10⁻⁶ C × (80 V - 20 V) = 1,2×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 2,0×10⁻⁶ C × (20 V + 80 V) = 2,0×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 2,0×10⁻⁶ C × (80 V + 20 V) = 2,0×10⁻⁴ J
Una partícula de q=+2,0×10⁻⁶ C y masa m=1,0×10⁻⁶ kg se suelta desde la línea de 80 V. Determina la energía cinética adquirida.
1,2×10⁻⁴ J
2,0×10⁻⁵ J
8,0×10⁻⁶ J
5,0×10⁻⁴ J
3. Una partícula de q=+2,0×10⁻⁶ C y masa m=1,0×10⁻⁶ kg se suelta desde la línea de 80 V. c) Calcula la velocidad final de la partícula.
v = sqrt(2ΔU/m) = sqrt(2×1,2×10⁻⁴ J / 1,0×10⁻⁶ kg) ≈ 15,5 m/s
v = sqrt(2ΔU/m) = sqrt(2×1,2×10⁻⁴ J / 2,0×10⁻⁶ kg) ≈ 11,0 m/s
v = sqrt(2ΔU/m) = sqrt(2×1,2×10⁻⁵ J / 1,0×10⁻⁶ kg) ≈ 4,9 m/s
v = sqrt(2ΔU/m) = sqrt(2×1,2×10⁻⁴ J / 1,0×10⁻⁵ kg) ≈ 4,9 m/s
¿qué partícula pierde mayor energía potencial?
La de +3,0×10⁻⁶ C pierde mayor energía potencial.
La de +1,0×10⁻⁶ C pierde mayor energía potencial.
La de -2,0×10⁻⁶ C pierde mayor energía potencial.
La de -4,0×10⁻⁶ C pierde mayor energía potencial.
¿Cuál adquiere mayor energía cinética?
La de +3,0×10⁻⁶ C adquiere mayor energía cinética.
La de +1,0×10⁻⁶ C adquiere mayor energía cinética.
La de -2,0×10⁻⁶ C adquiere mayor energía cinética.
La de -1,0×10⁻⁶ C adquiere mayor energía cinética.
Una partícula de q=−4,0×10⁻⁶ C se mueve desde 80 V hasta 20 V. Determina la variación de energía potencial eléctrica.
ΔU = q(Vf - Vi) = -4,0×10⁻⁶ C × (20 V - 80 V) = 2,4×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = -4,0×10⁻⁶ C × (80 V - 20 V) = -2,4×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = -4,0×10⁻⁶ C × (20 V + 80 V) = -4,0×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = -4,0×10⁻⁶ C × (80 V + 20 V) = -4,0×10⁻⁴ J
¿El campo eléctrico realiza trabajo positivo o negativo sobre la carga?
El campo realiza trabajo negativo sobre la carga.
El campo realiza trabajo positivo sobre la carga.
El campo no realiza ningún trabajo sobre la carga.
El campo realiza trabajo neutro sobre la carga.
¿Hacia qué placa acelera una partícula de q=−4,0×10⁻⁶ C que se mueve desde 80 V hasta 20 V?
Hacia la placa positiva
Hacia la placa negativa
No acelera hacia ninguna placa
Acelera en ambas direcciones
Una carga q=+1,5×10⁻⁶ C se mueve desde el centro de las placas (donde el potencial es 50 V) hacia la placa negativa (20 V).
ΔU = q(Vf - Vi) = 1,5×10⁻⁶ C × (20 V - 50 V) = -4,5×10⁻⁵ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 1,5×10⁻⁶ C × (50 V - 20 V) = 4,5×10⁻⁵ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 1,5×10⁻⁶ C × (20 V + 50 V) = 1,05×10⁻⁴ J
ΔU = q(Vf - Vi) = 1,5×10⁻⁶ C × (50 V + 20 V) = 1,05×10⁻⁴ J
¿Qué energía adquiere en forma de energía cinética?
Adquiere 4,5×10⁻⁵ J en forma de energía cinética.
Adquiere 2,0×10⁻⁵ J en forma de energía cinética.
Adquiere 1,2×10⁻⁴ J en forma de energía cinética.
Adquiere 3,8×10⁻⁶ J en forma de energía cinética.
SECCION G
Se tiene una esfera conductora de radio a que almacena una carga Q₀. Rodeándola se halla una corona esférica también conductora de radio interior 2a y exterior 4a. Esta corona se halla inicialmente aislada y descargada.
¿Cuál es la carga neta en la corona esférica conductora después de que el sistema alcanza el equilibrio electrostático?
La carga neta es cero.
La carga neta es Q₀.
La carga neta es -Q₀.
La carga neta es 2Q₀.
¿Cómo se distribuyen las cargas en la corona esférica cuando la esfera interna está cargada con Q₀ y la corona permanece aislada?
La carga Q₀ induce una carga -Q₀ en la cara interna de la corona y una carga +Q₀ en la cara externa.
La carga Q₀ se distribuye uniformemente en toda la corona.
La corona esférica adquiere una carga neta de 2Q₀.
No se induce ninguna carga en la corona esférica.
¿Por qué la carga inducida en la cara interna de la corona debe ser – Q₀?
Para que el campo eléctrico dentro del material conductor de la corona sea nulo, la carga inducida debe ser igual y opuesta a la de la esfera interna.
Porque así se maximiza la energía almacenada en la corona.
Para que la corona adquiera una carga neta positiva.
Porque la carga inducida siempre es igual a la carga de la esfera interna.
¿Cuál es la distribución de campo eléctrico en las diferentes regiones: - Dentro de la esfera (r
Dentro de la esfera: E=0. Entre la esfera y la corona: E=Q₀/(4πε₀r²). Dentro del material conductor: E=0. Fuera de la corona: E=0.
Dentro de la esfera: E=Q₀/(4πε₀r²). Entre la esfera y la corona: E=0. Dentro del material conductor: E=Q₀/(4πε₀r²). Fuera de la corona: E=0.
Dentro de la esfera: E=0. Entre la esfera y la corona: E=0. Dentro del material conductor: E=Q₀/(4πε₀r²). Fuera de la corona: E=Q₀/(4πε₀r²).
Dentro de la esfera: E=Q₀/(4πε₀r²). Entre la esfera y la corona: E=Q₀/(4πε₀r²). Dentro del material conductor: E=0. Fuera de la corona: E=Q₀/(4πε₀r²).
¿Qué sucede con las cargas en la corona si esta se conecta momentáneamente a tierra?
La carga de la corona se redistribuye y la corona queda con potencial cero.
La carga de la corona aumenta considerablemente.
La corona adquiere un potencial negativo muy alto.
La corona se vuelve un conductor perfecto.
¿Por qué en el material de la corona (2a
Porque es un conductor en equilibrio electrostático.
Porque el material es un aislante perfecto.
Porque no hay carga en esa región.
Porque el campo magnético es muy fuerte en esa zona.
Si la esfera interna se descarga (Q₀), ¿qué sucede con las cargas inducidas en la corona?
Las cargas inducidas desaparecen, la corona queda neutra.
Las cargas inducidas aumentan en magnitud.
La corona adquiere una carga neta positiva.
La corona se vuelve conductora.
Dibujar el gráfico de E(r) en función de la distancia al centro, mostrando claramente dónde es cero y dónde sigue una ley tipo Coulomb.
El gráfico muestra E=0 para r
El gráfico muestra E=0 para r
El gráfico muestra E~1/r² para r
El gráfico muestra E=0 para r
Representar líneas de campo eléctrico: desde la esfera interna hacia la cara interna de la corona.
Las líneas de campo parten radialmente de la esfera interna y terminan en la cara interna de la corona.
Las líneas de campo parten de la cara interna de la corona y terminan en la esfera interna.
Las líneas de campo son circulares alrededor de la esfera interna.
Las líneas de campo se distribuyen aleatoriamente entre la esfera interna y la corona.
Determina la expresión del campo eléctrico en función de r para: - a
a
a
a
a
Calcula la magnitud del campo eléctrico en: - r=1,5a - r=3a - r=5a
r=1,5a: E=Q₀/(4πε₀(1,5a)²); r=3a: E=0; r=5a: E=0.
r=1,5a: E=0; r=3a: E=Q₀/(4πε₀(3a)²); r=5a: E=0.
r=1,5a: E=0; r=3a: E=0; r=5a: E=Q₀/(4πε₀(5a)²).
r=1,5a: E=Q₀/(4πε₀(1,5a)²); r=3a: E=Q₀/(4πε₀(3a)²); r=5a: E=Q₀/(4πε₀(5a)²).
Una carga de prueba q=+2,0×10⁻⁶ se coloca en r=3a.
a) F=0, ya que el campo eléctrico en r=3a es nulo.
b) F es máxima y apunta hacia el centro.
c) F es mínima pero no nula.
d) F es repulsiva y apunta hacia fuera.
¿Dónde es mayor el campo eléctrico: en r=1,5a o en r=5a?
El campo eléctrico es mayor en r=1,5a porque está más cerca de la fuente de carga.
El campo eléctrico es mayor en r=5a porque está más lejos de la fuente de carga.
El campo eléctrico es igual en ambos puntos.
El campo eléctrico no depende de la distancia.
Si la corona se conecta a tierra, ¿qué ocurre con las cargas en la cara externa?
Las cargas en la cara externa se neutralizan.
Las cargas en la cara externa aumentan.
Las cargas en la cara externa se invierten.
Las cargas en la cara externa permanecen igual.
¿Por qué el campo eléctrico en el exterior (r>4a) desaparece tras la conexión?
Porque las cargas se redistribuyen y el sistema queda eléctricamente neutro en el exterior.
Porque el campo eléctrico se invierte y se anula en el interior.
Porque la conexión genera un campo magnético que cancela el campo eléctrico.
Porque la carga total en el sistema aumenta y el campo se dispersa.
