INSTITUCION EDUCATIVA ANDRES BELLO

“Hacia la excelencia un compromiso de todos”

PRUEBA DE ELECTROMAGNETISMO

CONTESTE LAS PREGUNTAS 1 Y 2 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE SITUACIÓN

Dos barras dispuestas perpendicularmente están cargadas eléctricamente como se observa en la

figura.

1. Una partícula con carga eléctrica positiva puede situarse en cualquiera de las cuatro posiciones

indicadas. Con respecto a esta situación

A. en 1 la partícula tiene el menor potencial eléctrico

B. en 2 y 4 la partícula tiene el mismo potencial eléctrico

C. en 3 la partícula tiene el mayor potencial eléctrico

D. en 2 y 3 la partícula tiene el mismo potencial eléctrico

2. De la situación anterior, el trabajo realizado sobre la partícula es mayor cuando se mueve desde

la posición

A. 2 hasta la 1

B. 3 hasta la 2

C. 2 hasta la 4

D. 4 hasta la 3

3. Una partícula cargada con carga q está en el origen de un sistema de referencia. Hacia ella se

disparan, desde distancias iguales y con velocidades iguales, dos partículas cargadas con cargas -

4q cada una. La gráfica que representa la fuerza eléctrica sobre una de las partículas que se mueve,

a partir del instante en que se dispara, hasta justo antes del choque es

4. La figura esquematiza dos partículas de cargas +q y -2q separadas una distancia L fija. Si se

quiere colocar una partícula de carga +q sobre la línea de manera que quede en equilibrio, debe

colocarse en un punto de intervalo

A. (0, L) B. (L, 2L) C. (-3L, -L) D. (2L, 3L) Una persona construye cerca de una caída de agua de 10 m de altura, una casa a la cual necesita

hacerle la instalación eléctrica de manera que pueda usar los aparatos cuyo voltaje de operación,

potencia consumida por cada uno y cantidad, se hallan descritos en la siguiente tabla:

Artículo Cantidad Voltaje (V) Potencia (W)

Bombillo

Radio

Televisor

Nevera

1

1

1

1

110

110

110

110

60

300

390

2000

5. Si la planta eléctrica utilizada suministra una diferencia de potencial de 110 V, la forma como se

deben conectar a ella los aparatos indicados, para que la diferencia de potencial en cada aparato

sea la sugerida en la tabla, es

6. Si estos aparatos se conectan como indica la figura, el aparato por el cual circula la mayor corriente

es

A. el bombillo

B. la nevera

C. el televisor

D. el radio

RESPONDA LAS PREGUNTAS 7 y 8 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

La figura muestra un dipolo eléctrico formado por 2 pequeñas esferas con cargas de iguales valores

y signos contrarios a una distancia la una de la otra.

7. Las líneas de campo eléctrico en la cercanía del dipolo son

8. Si se adopta un sistema de referencia cuyo origen se ubica en el centro del dipolo como muestra

la figura, y se coloca una esfera de carga 2Q en el punto P,

La fuerza electrostática resultante sobre la carga 2Q es la esquematizada por el vector

La Pista de Carros

En una pista circular de juguete y cuatro carros que se desplazan con rapidez constante. Tocios los

carros tardan el mismo tiempo en dar una vuelta completa a la pista.

Las resistencias R1, R2, R3 y R4 de cada uno de los carros son iguales, y su valor es R. La pista está

alimentada por una pila que entrega un voltaje V. La pista con los carros en movimiento se representa

mediante el esquema simplificado del circuito eléctrico mostrado en la figura.

9. Una forma de verificar que las resistencias R1, R2, R3 y R4 están en paralelo es que

A. al medir el voltaje en cada resistencia, debería ser igual a V en R1 y 0 en las otras.

B. al medir el voltaje a través de cada resistencia debería ser el mismo para todas.

C. al medir la corriente, debería ser mayor a través de la primera resistencia R1

D. al medir la corriente debería ser mayor a través de la última resistencia R4.

10. Las fuerzas que actúan sobre cualquiera de los carros en cada instante de tiempo son

A. fuerza de fricción, fuerza normal, tensión y peso.

B. fuerza normal, fuerza de fricción, fuerza centrípeta y peso.

C. fuerza centrífuga, fuerza centrípeta, fuerza normal y peso.

D. fuerza centrífuga, fuerza de fricción, fuerza normal y peso.

11. La magnitud de la aceleración de cualquiera de los carros en cualquier momento es

A. igual a cero, porque la magnitud de su velocidad es constante.

B. igual a cero, porque la magnitud de la fuerza neta sobre el carro es nula.

C. diferente de cero, porque la magnitud de la velocidad angular no es constante.

D. diferente de cero, porque la dirección de la velocidad no es constante.

12. La figura muestra dos partículas cargadas (1 y 2) en donde la partícula 1 está fija.

En estas condiciones es cierto que

A. la fuerza electrostática sobre 2 vale cero, porque la carga neta es cero.

B. para mantener a 2 en reposo se debe ejercer sobre ella una fuerza de valor 2

2

d

kq en la dirección

positiva del eje x..

C. la distancia d puede variar sin que se modifique la fuerza eléctrica de q sobre -q.

D. es posible mantener a 2 en reposo ejerciendo sobre ella una fuerza mayor en magnitud a 2

2

d

kq,

formando un ángulo θ apropiado con el eje x.

Balanza Electrostática

Suponga una balanza como la que se muestra en la siguiente figura. En uno de sus extremos tiene

una masa m y en el otro un par de placas cargadas eléctricamente.

13. Para que el sistema esté en equilibrio, suponiendo que 1 y

2 tienen la misma longitud, es

necesario que la fuerza electrostática entre las placas con cargas eléctricas Q1 y Q2.

A. tenga la misma magnitud e igual dirección que el peso de la masa m.

B. tenga el doble de la magnitud e igual dirección que el peso de la masa m.

C. tenga la misma magnitud y dirección contraria a la del peso de la masa m.

D. tenga el doble de la magnitud y dirección contraria a la del peso de la masa m.

14. La masa puede descender aplicando una fuerza de magnitud constante F en algún punto sobre

la barra. El vector de fuerza y el punto de aplicación sobre la barra que representan la forma más

eficiente de hacer que la masa descienda está descrito por la figura

15. Suponga que Q1, es positiva y Q2 es negativa. El campo eléctrico entre las placas está

representado por el diagrama vectorial mostrado en

16. Sí se acerca una barra con carga -Q1 a la placa positiva, la fuerza electrostática entre las placas

A. disminuiría, porque la barra induce carga negativa sobre la placa positiva y se reduce la carga

disponible que produce la fuerza…

B. permanecería igual, porque al no haber contacto entre la barra y la placa, no varía la distribución

de carga sobre las placas.

C. disminuiría, porque al acercar la barra cargada a la placa positiva, algunas cargas se transfieren

al ambiente.

D. permanecería igual, porque al acercar la barra a la placa la carga se reorganiza, pero no cambia

su cantidad.

Para estudiar un “circuito” formado por tubos que conducen agua, se puede hacer una analogía con un circuito eléctrico como se sugiere en la figura, donde una bomba equivalente a una fuente, una resistencia a una región estrecha, un voltímetro a un manómetro y un swich a una llave de paso.

17.Aplicando la analogía a los siguientes circuitos de agua, se concluye que aquel en el cual la presión en el punto B es menor, es

18. Se lanza un haz de partículas, todas con igual velocidad y carga, en una región en donde existe un campo magnético uniforme de magnitud B. El haz se divide en cuatro, cada uno de los cuales describe una semicircunferencia, como se observa en la figura

El haz que tiene las partículas más masivas es

A. 1 B. 2 C. 3 D. 4

CONTESTE LAS PREGUNTAS 19 A 20 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Utilizando dos láminas metálicas cargadas se genera un campo eléctrico constante en la región limitada por las placas. Una persona camina dentro de la región con campo llevando una pequeña esfera cargada eléctricamente con -0,1C. 19. Que la diferencia de potencial entre las placas sea 100 voltios, significa que

A. en cualquier punto entre las placas la energía eléctrica de 1C es 1 Joule B. la energía necesaria para llevar 1C de una placa a la otra es 100J .. C. la energía asociada a 1C es 100 voltios D. la energía necesaria para llevar 100C de una placa a la otra es 1J

20 Para hacer trabajo contra la fuerza eléctrica la persona debe caminar en la dirección

A. N B. S .. C. E D. O

21 El trabajo en contra de la fuerza debido al campo eléctrico, para llevar la esfera cargada desde el punto A hasta el punto B, es A. 50J, positivo porque la energía eléctrica de la esfera aumenta cuando se mueve de A a B B. -50J, negativo porque la energía eléctrica de la esfera disminuye cuando se mueve de A a B C. 10J, positivo porque la energía eléctrica de la esfera aumenta cuando se mueve de A a B .. D. -10J, negativo porque la energía eléctrica de la esfera disminuye cuando se mueve de A a B 22 La potencia disipada por una resistencia se define como el calor disipado en una unidad de tiempo (P.ÎQ/Ît). De las siguientes ecuaciones, la que tiene unidades de potencia es

A. P = V / I B. P = V I C. P = I / V D. P = V I2

23. Las esferas metálicas que se muestran en la figura se cargan con 1C cada una. La balanza se equilibra al situar el contrapeso a una distancia x del eje

Se pone una tercera esfera a una distancia 2d por debajo de a esfera A y cargada con -2C. Para equilibrar la balanza se debe

A. agregar carga positiva a la esfera A B. mover la esfera B hacia abajo C. mover el contrapeso a la derecha .. D. mover el contrapeso a la izquierda

24

Dos esferas (1 y 2) con cargas iguales se encuentran sobre una superficie lisa no conductora y están atadas a un hilo no conductor. La esfera 1 está fija a la superficie. Al cortar el hilo, la gráfica de aceleración contra x de la esfera 2 es

25.

Un imán se introduce perpendicular al plano de una espira circular como se ilustra en la figura. Mientras el imán está en movimiento

A. el campo magnético en el área delimitada por el alambre, no se altera B. se genera un campo eléctrico paralelo al campo magnético C. el alambre se mueve en la misma dirección del imán D. se genera una corriente eléctrica en el alambre ..

26. Se tienen dos barras A y B en contacto, apoyadas sobre soportes aislantes como se muestra en la figura. La barra A es metálica y la B es de vidrio. Ambas se ponen en contacto con una barra cargada C. Después de un momento se retira la barra C. Posteriormente se acercan dos péndulos de esferas conductoras neutras, una en cada extremo de este montaje. La afirmación que mejor describe la posición que adoptarán los péndulos después de retirar la barra C es

A. el péndulo próximo a la barra A se aleja al igual que lo hace el otro péndulo de la barra B B. el péndulo próximo a la barra A se acerca al igual que lo hace el otro péndulo a la barra B C. el péndulo próximo a la barra A se acerca a ella y el péndulo próximo a la barra B se mantiene vertical .. D. el péndulo próximo a la barra A se mantiene vertical y el péndulo próximo a la barra B se acerca

27. Una resistencia Ro se conecta en paralelo a otra resistencia R, como indica la figura. Si se tiene que la resistencia equivalente entre los puntos a y b igual a Ro /4, se debe cumplir que el valor de R es igual a

RESPONDA LAS PREGUNTAS 28 Y 29 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

A un material se le aplican distintos valores de diferencia de potencial y se mide la corriente que circula a través de él, obteniendo la siguiente gráfica

28. De esto se concluye que la resistencia eléctrica del material

A. es independiente del voltaje aplicado (el material es óhmico).. B. varía directamente con el voltaje aplicado C. varía inversamente con el voltaje aplicado D. varía cuadráticamente con el voltaje aplicado

29. Si m es la pendiente de la recta de la gráfica anterior, la resistencia eléctrica del material R es

RESPONDA LAS PREGUNTAS 30 A 31 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN La figura muestra dos partículas cargadas (1 y 2) en donde la partícula 1 está fija.

30. En estas condiciones es cierto que

A. la fuerza electrostática sobre 2 vale cero, porque la carga neta es cero

B. para mantener a 2 en reposo se debe ejercer sobre ella una fuerza de valor en la dirección positiva del eje x … C. la distancia d puede variar sin que se modifique la fuerza eléctrica de q sobre -q D. es posible mantener a 2 en reposo ejerciendo sobre ella una fuerza mayor en magnitud a

, formando un ángulo apropiado con el eje x 31. Si sobre la partícula 2 se ejerce una fuerza F paralela al eje X tal que la distancia entre 1 y 2

aumenta linealmente con el tiempo, es cierto que

A. la fuerza neta sobre 2 es cero en todo instante … B. como la interacción eléctrica disminuye, el valor de F aumenta C. el movimiento de 2 es uniformemente acelerado debido a la interacción eléctrica con la partícula 1 D. el valor de F permanece constante

RESPONDA LAS PREGUNTAS 32 A 33 DE ACUERDO CON LA SIGUIENTE INFORMACIÓN

Una partícula de carga +q se desplaza con velocidad V y penetra en una región de ancho L donde existe un campo eléctrico constante E paralelo al eje X, como muestra la figura (1).

32. La componente de la velocidad de la partícula en el eje Y, mientras atraviesa la región con campo eléctrico

A. aumenta linealmente con el tiempo B. disminuye linealmente con el tiempo C. varía proporcionalmente al cuadro del tiempo D. Permanece constante y es igual a V …

33. La trayectoria seguida por la partícula en la región del campo eléctrico, es la mostrada en

34. El tiempo que tarda la partícula en atravesar la región con campo eléctrico es L/V y su aceleración

horizontal vale . El punto en donde la partícula abandona el campo eléctrico tiene como absisa

y ordenada x igual a

35. Una vez la carga abandona la región del campo eléctrico, su velocidad en el marco de referencia de la figura (1), está mejor representada por el vector mostrado en

36. Un camarógrafo aficionado filmó el momento en el que se producían dos descargas eléctricas entre tres esferas cargadas sujetas en el aire por hilos no conductores. La figura muestra un esquema aproximado de lo que sucedió, indicando la dirección de la descarga. De lo anterior es correcto afirmar que inmediatamente antes de la descarga, las esferas

A. 2 y 3 estaban cargadas positivamente B. 2 y 1 estaban cargadas positivamente C. 3 y 1 estaban cargadas positivamente … D. estaban cargadas positivamente

37. Una pila eléctrica usualmente tiene indicado en sus especificaciones 1,5 voltios.

(1 voltio = 1 Joule/coulomb). Entonces 1,5 voltio en una pila significa que

A. la energía por unidad de carga es 1,5 Joules….

B. la energía total acumulada en la pila es 1,5 Joules,

C. la energía máxima que puede proporcionar la pila es 1,5 Joules.

D. la energía por electrón es 1,5 Joules.

38. En un circuito en serie de tres bombillos, uno se fundió. La corriente en las otras dos bombillas

A. aumenta, porque la resistencia disminuye.

B. disminuye, porque parte de la corriente se pierde en el lugar donde se fundió el bombillo.

C. permanece igual, porque la corriente no depende de la resistencia.

D. es nula, porque la corriente no circula….