Física III (222 Problemas Resueltos)

Universidad Nacional Mayor de San Marcos
(Universidad del Perú, DECANA DE AMERICA)
Facultad de Ing. Eléctrica y Electrónica
Primer Examen de Física III
Resuelva los siguientes problemas.
01. Un anillo metálico de radio R=10 cm, posee una carga Q=2 C, distribuida uniforme
mente sobre su longitud. Este anillo se rompe bajo la acción de las fuerzas coulombianas,
cuando la carga es "Q", se hace otro anillo nuevo idéntico al anterior, pero de un material
cuya resistencia mecánica es 10 veces mayor, ¿Qué carga romperá el nuevo anillo?
a) 6,30 C b) 6,32 C c) 6,34 C d) 6,36 C e) 6,38 C
02. En la Fig.01, dentro del cilindro cargado con densidad volumétrica uniforme =4 10 -8
C/m 3 , hay una cavidad cilíndrica. La distancia entre los ejes del cilindro y de la cavidad
es a=10 cm. Hallar la magnitud del campo eléctrico dentro de la cavidad.
a) 72 N/C b) 16 N/C c) 24 N/C d) 12 N/C e) 36 N/C
03. Un electrón se introduce en un condensador plano horizontal paralelamente a sus láminas
a la velocidad, v x =10 7 m/s. La magnitud del campo del condensador, es E=100 V/cm, la
longitud del condensador es, l=5 cm. Hallar la magnitud de la velocidad del electrón al
salir del condensador. (e=-1,6 10 -19 C, m= 9,1 10 -31 kg)
a) 13,1 Mm/s b) 13,3 Mm/s c) 13,5 Mm/s d) 13,7 Mm/s e) 13,9 Mm/s
04. En la Fig.02, el hemisferio compacto de radio R=2 cm tiene una densidad volumétrica de
carga uniforme =3 nC/m 3 . Se libera del reposo un partícula de masa m= 9,1 10 -31 kg y
carga q 0 =-2 R 3 /3 en un punto sobre el eje, a una gran distancia "d". Hallar la rapidez
con la que llega la partícula a la superficie curva del hemisferio.
a) 57,0 Mm/s b) 57,2 Mm/s c) 57,4 Mm/s d) 57,6 Mm/s e) 57,8 Mm/s
05. En un cierto tubo de rayos X se acelera un electrón inicialmente en reposo al pasar desde
el cátodo al ánodo a través de una diferencia de potencial de 180 kV. Hallar la masa del e
lectrón (en 10 -30 kg) cuando llega al ánodo.(m 0 =9,1 10 -31 kg, c=3 10 8 m/s, e=-1,6 10 -19 C)
a) 1,21 b) 1,23 c) 1,25 d) 1,27 e) 1,29
R a
R
Fig.01
Fig.02
0 d
P
RASA
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