Un electrón es proyectado dentro de un campo eléctrico uniforme, de intensidad 100 N/C, con una velocidad inicial de según el eje X, en la dirección del campo eléctrico. ¿Cuánto se desplazará el electrón hasta detenerse?

Datos: ;

a) Explique la relación entre campo y potencial electrostáticos.

b) Una partícula cargada se mueve espontáneamente hacia puntos en los que el potencial electrostático es mayor. Razone si, de ese comportamiento, puede deducirse el signo de la carga.

a) Campo eléctrico de una carga puntual.

b) Dos cargas eléctricas puntuales positivas están situadas en dos puntos A y B de una recta. ¿Puede ser nulo el campo eléctrico en algún punto de esa recta? ¿Y si las dos cargas fueran negativas? Razone las respuestas.

a) Discute la veracidad de las siguientes afirmaciones: i) Al analizar el movimiento de una partícula cargada positivamente en un campo eléctrico observamos que se desplaza espontáneamente hacia puntos de potencial mayor ; ii) Dos esferas de igual carga se repelen con una fuerza F. Si duplicamos el valor de la carga de cada una de las esferas y también duplicamos la distancia entre ellas, el valor F de la fuerza no varía.

b) Se coloca una carga puntual de en el origen de coordenadas y otra carga puntual de en el punto (0,1) m. Calcula el trabajo que hay que realizar para trasladar una carga de desde el punto (1,2) m hasta el punto (2,2) m.

Dato:

Una partícula cargada positivamente se mueve en la misma dirección y sentido de un campo eléctrico uniforme. Responde razonadamente a las siguientes cuestiones: i) ¿Se detendrá la partícula? ; ii) ¿se desplazará la partícula hacia donde aumenta su energía potencial?

b) Dos cargas puntuales y están situadas en los puntos A (0, 0) m y B (2, 0) m respectivamente. Calcula el valor del campo eléctrico en el punto C (2, 1) m.

a) Dos cargas puntuales de igual valor y signo contrario se encuentran separadas una distancia d. Explica, con ayuda de un esquema, si el campo eléctrico puede anularse en algún punto próximo a las dos cargas.

b) Dos partículas idénticas de carga positiva, situadas en los puntos A (0,0) m y B (2,0) m, generan un potencial eléctrico en el punto C (1,1) m de 1 000 V. Determina: i) el valor de la carga de las partículas y ii) el vector campo eléctrico en el punto C (1,1) m.

Dato: .

a) i) Explica qué es una superficie equipotencial. ¿Qué forma tienen las superficies equipotenciales del campo eléctrico creado por una carga puntual? ii) Razona el trabajo realizado por la fuerza eléctrica sobre una carga que se desplaza por una superficie equipotencial.

b) Dos cargas puntuales iguales de valor están situadas en los puntos A (0,8) m y B (6,0) m. Una tercera carga de valor se sitúa en el punto P (3,4) m. Calcula: i) la fuerza eléctrica total ejercida sobre la carga situada en P, apoyándote de un esquema; ii) el trabajo realizado por el campo eléctrico para trasladar la tercera carga desde el infinito hasta el punto P.

Una carga puntual de se encuentra situada en el origen de coordenadas.

a) Aplicando el teorema de Gauss, obtén el flujo del campo eléctrico a través de una superficie esférica de 10 mm de diámetro, centrada en el origen.

b) Utilizando el valor del flujo obtenido en el apartado anterior, calcula el módulo del campo eléctrico en puntos situados a 5 mm de la carga.

Dato: permitividad eléctrica del vacío, .

Una carga puntual positiva está situada en el punto (3, 4) m del plano xy. En otro punto del plano se coloca una segunda carga puntual, también positiva y de magnitud el cuádruple de la primera, haciendo que el campo se anule en el origen de coordenadas.

a) Determina la posición de la segunda carga.

b) Si el potencial en el origen de coordenadas vale , encuentra el valor de las cargas.

Dato: .

Una carga de 3 mC situada en un punto de un campo eléctrico sufre una fuerza de atracción de 60 N. ¿Cuál es la intensidad del campo en ese punto?