f_t_septima_edicion

25.15. Calcule el potencial en el punto A que está a 50 mm
de una carga de —40 ¡iC. ¿Cuál es la energía potencial
si una carga de +3 ¡jlC se coloca en el punto A?
R e s p .-7 .2 0 M V ,- 2 1 .6 J
25.16. ¿Cuál es el potencial en el punto medio de una recta
que une una carga de —12 /xC con una carga de +3
/xC localizada a 80 mm de la primera carga?
25.17. Una carga de +45 nC se encuentra 68 mm a la izquierda
de una carga de —9 nC. ¿Cuál es el potencial
en un punto que se encuentra 40 mm a la izquierda
de la carga de —9 nC?
Resp. 12.4 kV
*25.18. Los puntos A y B se ubican a 68 y 26 mm de una
carga de 90 /xC. Calcule la diferencia de potencial
entre dos puntos A y B. ¿Cuánto trabajo realiza el
campo eléctrico cuando una carga de —5 /xC se
traslada de A a B?
*25.19. Los puntos A y B están a 40 y 25 mm de una carga
de + 6 /xC. ¿Cuánto trabajo es necesario hacer contra
el campo eléctrico (por medio de fuerzas externas)
para trasladar una carga de +5 /xC del punto A
al punto B?
Resp. +4.05 J
*25.20. Una carga de + 6 jllC se encuentra en x = 0 sobre el
eje x, y una carga de —2 /xC se localiza en x = 8 cm.
¿Cuánto trabajo es realizado por el campo eléctrico
al llevar una carga de —3 /xC desde el punto x = 10
cm hasta el punto x = 3 cm?
Problemas adicionales
25.21. El punto A está a 40 mm arriba de una carga de —9
¡iC y el punto B se localiza a 60 mm debajo de la
misma carga. Una carga de —3 nC se traslada del
punto B al punto A. ¿Cuál es el cambio registrado
en la energía potencial? Resp. +2.025 mJ
25.22. Dos placas paralelas están separadas 50 mm en el
aire. Si la intensidad del campo eléctrico entre las
placas es de 2 X 104 N/C, ¿cuál es la diferencia de
potencial entre las placas?
25.23. La diferencia de potencial entre dos placas paralelas
separadas por 60 mm es de 4000 V. ¿Cuál es la intensidad
del campo eléctrico entre ellas?
Resp. 66.7 kV/m
25.24. Si un electrón se encuentra en la placa de potencial
más bajo del problema 25.23, ¿cuál será su velocidad
cuando llegue a la placa de potencial más alto?
¿Cuál es esa energía, expresada en electrón volts?
25.25. Demuestre que el gradiente de potencial V/m es
equivalente a la unidad N/C para el campo eléctrico.
25.26. ¿Cuál es la diferencia de potencial entre dos puntos
localizados a 30 y 60 cm de una carga de -5 0 /xC7
25.27. El gradiente de potencial entre dos placas paralelas
separadas 4 mm es de 6000 V/m. ¿Cuál es la diferencia
de potencial entre las placas? Resp. 24.0 V
25.28. El campo eléctrico entre dos placas separadas 50
mm es de 6 X 105 V/m. ¿Cuál es la diferencia de
potencial entre las placas?
25.29. ¿Cuál debe ser la separación de dos placas paralelas
si la intensidad de campo es de 5 X 104 V/m y la
diferencia de potencial es 400 V?
Resp. 8.00 mm
25.30. La diferencia de potencial entre dos placas paralelas
es 600 V. Una carga de 6 /xC se acelera a lo largo de
toda la diferencia de potencial. ¿Cuál es la energía
cinética impartida a la carga?
25.31. Calcule la energía cinética de una partícula alfa
(+ 2e) que se acelera mediante una diferencia de
potencial de 800 kV. Presente su respuesta tanto en
electrón volts como en joules.
Resp. 1.60 MeV, 2.56 X 10- 13 J
25.32. Un acelerador lineal acelera un electrón a través de
una diferencia de potencial de 4 MV. ¿Cuál es la
energía de un electrón emergente en electrón volts y
en joules?
25.33. Un electrón adquiere una energía de 2.8 X 10^15 J al
pasar del punto A al punto B. ¿Cuál es la diferencia
de potencial entre esos puntos en volts?
Resp. 17.5 kV
*25.34. Demuestre que la energía potencial total de las tres
cargas colocadas en las esquinas del triángulo equilátero
que muestra la figura 25.11 está dada por:
3 kq2
*25.35. Suponga que q = 1 /jlC y d = 20 mm. ¿Cuál es la
energía potencial del sistema de cargas de la figura
25.11? ~ Resp. 1.35 J
510 Capítulo 25 Resumen y repaso