Exemplo de preguntas sobre o campo eléctrico

1. O punto A está a unha distancia de 5 cm dunha carga de +10 microcoulombs. A magnitude e a dirección do campo eléctrico no punto A son… (k = 9 x 10⁹ Nm²C^-2, 1 microcoulomb = 10^-6 C)
Discusión
É coñecido :

Preguntado/a Magnitude e dirección do campo eléctrico no punto A
Jawab :

Dirección do campo eléctrico no punto A :
A carga eléctrica é positiva, polo tanto a dirección do campo eléctrico é oposta á carga eléctrica e oposta ao punto A.

2. A distancia entre o punto P e unha carga de -20 microcoulombs é de 10 cm. Determina a intensidade e a dirección do campo eléctrico no punto P.
Discusión
É coñecido :

Preguntado/a Magnitude e dirección do campo eléctrico no punto P
Jawab :

Dirección do campo eléctrico no punto A :
A carga eléctrica é negativa, polo tanto a dirección do campo eléctrico é cara á carga eléctrica e en dirección oposta ao punto P.

3. Dúas cargas eléctricas están separadas por unha distancia de 40 cm. A intensidade e a dirección do campo eléctrico no punto situado no medio das dúas cargas son…

Discusión
Supoñamos que o punto situado no medio das dúas cargas é o punto P.
É coñecido :

Preguntado/a a magnitude e a dirección do campo eléctrico no punto situado no medio das dúas cargas (punto P)
Jawab :
O campo eléctrico xerado pola carga A no punto P :

A carga A é negativa, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga A (á esquerda).
O campo eléctrico xerado pola carga B no punto P :

A carga B é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico é oposta á carga B (cara á esquerda).
Campo eléctrico resultante no punto A :
E_A e E._B na mesma dirección, polo tanto súmanse.
E = E_A +E_B
E = (4,5 x 10⁵) + (9 x 10⁵)
E = 13,5 x 10⁵ N / C
A dirección do campo eléctrico é cara á carga A e en dirección oposta á carga B (cara á esquerda).

4. A intensidade do campo eléctrico é cero nun punto a unha distancia de…

Discusión
A carga A é positiva e a carga B é positiva, polo que a intensidade do campo eléctrico é cero e está situada no medio das dúas cargas. Supoñamos que o punto onde a intensidade do campo eléctrico é cero é o punto P.
É coñecido :

Preguntado/a : a intensidade do campo eléctrico cero está situada nun punto a unha distancia de…
Jawab :
O campo eléctrico xerado pola carga A no punto P :

A carga A é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico creado pola carga A no punto P é oposta á carga A (cara á dereita).
O campo eléctrico xerado pola carga B no punto P :

A carga B é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico creado pola carga B no punto P é oposta á carga B (cara á esquerda).
Campo eléctrico resultante no punto P = 0 :
E_A e E._B dirección oposta.
E_A – E_B = 0
E_A = E_B

Usa a fórmula ABC para determinar o valor de a.

A intensidade do campo eléctrico cero está situada nun punto a 8 cm da carga A ou a 12 cm da carga B.

5. A distancia entre dúas cargas A e B é de 3 metros. O punto O está entre as dúas cargas e atópase a 2 metros da carga B. q_A = –300 μC e q_B = 600 μC. k = 9 × 10⁹ N m² C^-2A intensidade do campo eléctrico no punto O está influenciada pola carga q_A e q_B é…
A. 9 × 10⁵ N / C
B. 18 × 10⁵ N / C
C. 52 × 10⁵ N / C
D. 60 × 10⁵ N / C
E. 81 × 10⁵ N / C

Debate:
É coñecido :
q_A = –300 μC, q_B = 600 μC, k = k = 9 × 10⁹ N m² C^-2
Preguntado/a :
Cal é a intensidade do campo eléctrico (E) no punto O?
Jawab :
Intensidade de campo resultante:
E = E_A +E_B
E = (2700 x 10³ N/C) + (5400 x 10³ N/C)
E = 8100 x 10³ N / C
E = 81 x 10⁵ N / C
A resposta correcta é E.

6. Dúas cargas cada unha de q₁ = -20 μC e q₂ = -40 μC. Se no punto P, que está a 20 cm de q₂ se a intensidade do campo eléctrico resultante é cero, entón o valor x é…
A. 11 cm
B. 12 cm
C. 13 cm
14 cm de diámetro
E. 15 cm

Debate:
É coñecido :
q₁ = -20 μC, q₂ = -40 μC, r₂ = 0,2 m, r₁ =x
Preguntado/a :
Distancia do punto P a q₁ (x) ?
Jawab :
A intensidade do campo eléctrico resultante é cero no punto P:
A resposta correcta é D.

7. O punto A está situado no medio de dúas cargas do mesmo tamaño pero de diferentes tipos, separadas por unha distancia. A magnitude da intensidade do campo eléctrico no punto A nese momento é de 36 NC⁻¹ ^. Se o punto A se despraza ¼ de distancia máis preto dunha das cargas, entón a magnitude da intensidade do campo eléctrico no punto A despois de desprazarse é…

A. 100 NC ^-1

B. 96 NC ^-1

C. 80 NC ^-1

D. 60 NC ^-1

E. 16 NC ^-1

Discusión

Sábese que :

Carga 1 ( _q1 ) = +Q

Carga 2 (q² ₎ = -Q

Distancia entre a carga 1 e o punto A (r²A ₎ = ½ a

Distancia entre a carga 2 e o punto A (r²A ₎ = ½ a

Intensidade do campo eléctrico no punto A (EA ₎ = 36 NC ^-1

Pregunta : Se o punto A se despraza ¼ de distancia máis preto dunha das cargas, entón a intensidade do campo eléctrico do punto A é...

Resposta :

Etapa 1.

Para calcular a intensidade do campo eléctrico no punto A, supoñamos que hai unha carga de proba positiva nese punto. A presenza dunha carga de proba positiva afecta á dirección do campo eléctrico.

O campo eléctrico xerado pola carga +Q no punto A :

A carga de proba é positiva e a carga 1 é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga 2.

O campo eléctrico xerado pola carga -Q no punto A :

A carga de proba é positiva e a carga 2 é negativa, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga 2.

Campo eléctrico resultante no punto A :

Etapa 2.

Se o punto A se despraza máis preto da carga 1 entón:

A distancia entre a carga 1 e o punto A (r _1A ) = ¼ a

Distancia entre a carga 2 e o punto A (r²A ₎ = ¾ a

O campo eléctrico xerado pola carga +Q no punto A :

A carga de proba é positiva e a carga 1 é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga 2.

O campo eléctrico xerado pola carga -Q no punto A :

A carga de proba é positiva e a carga 2 é negativa, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga 2.

Campo eléctrico resultante no punto A :

A resposta correcta é C.

8. Dúas partículas con cargas q _A = 1 μC e q _B = 4 μC colócanse a 4 cm de distancia (k = 9 x 10 ⁹ N m² ^C −2 ⁾ . A intensidade do campo eléctrico no medio de q _A e q _B é…

A. 6,75 x 107 ^NC − ¹

B. 4,50 x 107 ^NC − ¹

C. 4,20 x 107 ^NC − ¹

D. 3,60 x ¹⁰⁷ NC ⁻¹

E. 2,25 x ¹⁰⁷ NC ⁻¹

Discusión

Sábese que :

Carga A (q _A ) = 1 μC = 1 x 10 ⁻⁶ C

Carga B (q _B ) = 4 μC = 4 x 10 ⁻⁶ C

k = 9 x ¹⁰⁹ N ^m² C ⁻²

A distancia entre as cargas A e B (r _AB ) = 4 cm = 0,04 metros

A distancia entre a carga A e o punto central (rA ₎ = 0,02 metros

A distancia entre a carga B e o punto medio (rB ₎ = 0,02 metros

Pregunta : A intensidade do campo eléctrico no medio de q _A e q _B é…

Resposta :

Para calcular a intensidade do campo eléctrico entre q _A e q _B , supoñamos que hai unha carga de proba positiva entre as dúas cargas. A presenza dunha carga de proba positiva afecta á dirección do campo eléctrico.

O campo eléctrico xerado pola carga A no punto medio :

A carga de proba é positiva e a carga A é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga B.

O campo eléctrico xerado pola carga B no punto medio :

A carga de proba é positiva e a carga B é positiva, polo que a dirección do campo eléctrico é cara á carga A.

Campo eléctrico resultante no punto central :

E _A e E _B están en direccións opostas.

E = E _B – E _A = 9 x 10 ⁷ – 2,25 x 10 ⁷ = 6,75 x 10 ⁷ NC ^-1

A resposta correcta é A.

9. Observa a seguinte imaxe de dúas cargas puntuais! Onde está situado o punto P para que a intensidade do campo eléctrico no punto P sexa igual a cero? (k = 9 x 10 ⁹ Nm² C ^{−2 ,} 1 μC = 10 ⁻⁶ C)

A. xusto no medio da P ₁ e a P ₂

B. 6 cm á dereita de _Q2

C. 6 cm á esquerda de Q ₁

D. 2 cm á dereita de _Q2

E. 2 cm á esquerda de Q ₁

Discusión

Para calcular a intensidade do campo eléctrico no punto P, supoñamos que hai unha carga de proba positiva no punto P. Q1 _é positiva e Q2 _é negativa, polo tanto, o punto P debe estar á dereita de Q2 _ou á esquerda de Q1 _. Se o punto P está á esquerda de Q1 _, o campo eléctrico xerado polo punto Q1 _no punto P diríxese cara á esquerda (lonxe de Q1 ₎ e o campo eléctrico xerado por Q2 _no punto P diríxese cara á dereita (cara a Q1 ₎ . Debido a que a dirección do campo eléctrico é oposta, as dúas anúlanse mutuamente, de xeito que a intensidade do campo eléctrico no punto P é cero.

Sábese que :

Q1 = +9 μC = +9 _x ¹⁰⁻⁶ C

Q2 = -4 _μC = -4 x ¹⁰⁻⁶ C

k = 9 x ¹⁰⁹ Nm² C ^{− 2}

A distancia entre a carga 1 e a carga 2 = 3 cm

A distancia entre Q1 _e o punto P (r1P ₎ = a

A distancia entre Q2 _e o punto P (r2P ₎ = 3 cm + a

Pregunta : Onde está situado o punto P de xeito que a intensidade do campo eléctrico no punto P sexa igual a cero?

Resposta :

O punto P está á esquerda de _Q1.

Campo eléctrico resultante no punto A :

Usa a fórmula ABC para determinar o valor de a.

10. Observa a seguinte imaxe! A carga q3 _colócase a unha distancia de 5 cm de q2 _, entón a intensidade do campo eléctrico na carga q3 _é … (1 µC = 10⁻⁶ ^C )

A. 4,6 x 10⁷ Carolina do Norte^-1

B. 3,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

C. 1,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

D. 1,4 x ¹⁰⁹ NC ^-1

E. 1,3 x ¹⁰⁹ NC ^-1

Discusión

A carga q3 _está situada a unha distancia de 5 cm de q2 _, o que significa que non está á esquerda de q2 _senón á dereita de q2 _. Se está á esquerda de q2, _o campo eléctrico resultante é cero. Isto débese a que a distancia entre a carga q3 _e a carga q1 _e q2 _é de 5 cm e a magnitude da carga q1 _é a mesma que a da carga _q2.

Dado que a carga q3 _é positiva, a dirección do campo eléctrico na carga q3 _é cara á carga negativa q2 ₍ E2 ₎ e en dirección oposta á carga positiva q1 ₍ E1 ₎ . O campo eléctrico resultante é a suma das intensidades do campo eléctrico _E1 e _E2.

Sábese que :

Carga _q1 = 5 µC = 5 x ^10⁻⁶ Coulomb

Carga _q² = 5 µC = -5 x ^10⁻⁶ Coulomb

A distancia entre a carga q₂ _e a carga q₃ ₍ r₂ ₎ = 15 cm = 0,15 m = 15 x ^10⁻² metros

A distancia entre a carga q₂ _e a carga q₃ ₍ r₂ ₎ = 5 cm = 0,05 m = 5 x ^10⁻² metros

k = 9 x 109 ^N m² ^C - ²

Pregunta : A intensidade do campo eléctrico na carga _q3

Resposta :

Intensidade do campo eléctrico 1

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁻⁶ ^{) (} 5 x ^10⁻⁶ ) / (15 x ^10⁻¹ ) _²

E1 = (45 x 10³ ⁾ / (225 x ^10⁻² ₎

E1 = 0,2 x 105 ^N / _C

Intensidade do campo eléctrico 2

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁻⁶ ^{) (} 5 x ^10⁻⁶ ) / (5 x ^10⁻¹ ) _²

E2 = (45 x 10³ ⁾ / (25 x ^10⁻² ₎

E2 = 1,8 x 105 ^N / _C

Intensidade do campo eléctrico resultante

A intensidade do campo eléctrico resultante na carga q3 _é :

E = E₂ _– E₁ ₌ (1,8 x 10⁻⁴ ⁾ – (0,2 x 10⁻⁴ ⁾ = 1,6 x ^10⁻⁴ N/C

A dirección do campo eléctrico é á esquerda ou na dirección de _E2.

A resposta correcta é C.

11. Dúas cargas eléctricas están separadas como se mostra na figura. A intensidade do campo no punto P é… (k = 9 x 10 ⁹ N m² ^{C -2} )

A. 9,0 x 10⁹ Carolina do Norte^-1

B. 4,5 x ¹⁰⁹ NC ^-1

C. 3,6 x ¹⁰⁹ NC ^-1

D. 5,4 x ¹⁰⁹ NC ^-1

E. 4,5 x ¹⁰⁹ NC ^-1

Discusión

Sábese que :

Carga q _A = +2,5 C

Carga q _B = -2 C

A distancia entre a carga q _A e o punto P (r _A ) = 5 m

A distancia entre a carga _qB e o punto P (rB ₎ = 2 m

k = 9 x 109 ^N m² ^C - ²

Pregunta : A intensidade do campo eléctrico no punto P

Resposta :

Intensidade do campo eléctrico A

E _A = kq _A / r _A ²

E _A = (9 x 10 ⁹ )(2,5) / (5) ²

E _A = (22,5 x 109 ⁾ / 25

EA = 0,9 x ^{109 N} _/ C

Intensidade do campo eléctrico B

E _B = kq _B / r _B ²

E _B = (9 x 10⁻⁹ ⁾ (2) / (2) ^²

E _B = (18 x 109 ⁾ / 4

E _B = 4,5 x 109 ^N /C

Intensidade do campo eléctrico resultante

A intensidade do campo eléctrico resultante no punto P é:

E = E _B – E _A = (4,5 – 0,9) x ¹⁰⁹ = 3,6 x ¹⁰⁹ N/C

A dirección do campo eléctrico é á esquerda ou na dirección de E _B.

A resposta correcta é C.

12. Dúas cargas eléctricas, cada unha con carga Q1 = _-40 µC e Q2 ₌ +5 µC, están situadas na posición que se mostra na imaxe (k = 9 x 109 ^Nm2.C - ^{2 e} 1 µC = 10-6 ^C ), a intensidade do campo eléctrico no punto P é...

A. 2,25 x 10⁶ Carolina do Norte^-1

B. 2,45 ^{x 10⁶} NC⁻¹

C. 5,25 x ¹⁰⁶ NC ^-1

D. 6,75 x ¹⁰⁶ NC ^-1

E. 9,00 x ¹⁰⁶ NC ^-1

Discusión

Sábese que :

Carga _q1 = -40 µC = -40 x ^10⁻⁶ C

Carga _q² = +5 µC = +5 x ^10⁻⁶ C

A distancia entre a carga q₁ _e o punto P (r₁ ₎ = 40 cm = 0,4 m = 4 x ^10⁻¹ m

A distancia entre a carga q² _e o punto P (r² ₎ = 10 cm = 0,1 = 1 x ^10⁻¹ m

k = 9 x 109 ^N m² ^C - ²

Pregunta : A intensidade do campo eléctrico no punto P

Resposta :

Intensidade do campo eléctrico 1

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁻⁶ ^{) (} 40 x ^10⁻⁶ ) / (4 x ^10⁻¹ ) _²

E1 = (360 x 10³ ⁾ / (16 x ^10⁻² ₎

E1 = 22,5 x 105 ^N / _C

Intensidade do campo eléctrico 2

E₂ = _kq₂ / _r₂₂​^​

E₂ = (9 x 10⁻⁶ ^{) (} 5 x ^10⁻⁶ ) / (1 x ^10⁻¹ ) _²

E₂ = (45 x 10³ ₎ ^/ 1 x ^10⁻²

E2 = 45 x 105 ^N / _C

Intensidade do campo eléctrico resultante

A intensidade do campo eléctrico resultante no punto P é:

E = _E₂ – E₁ ₌ (45 – 22,5) x 10⁵ ⁼ 22,5 x ^10⁵ N/C

E = 2,25 x ^10⁶ N/C

A dirección do campo eléctrico é á dereita ou na dirección de _E2.

A resposta correcta é A.

13. Da seguinte imaxe de carga, que mostra as liñas de forza en dúas cargas próximas é...

Discusión

As liñas de campo eléctrico, ou liñas de forza, debuxanse desde unha carga positiva cara a unha carga negativa. Se unha carga positiva e unha negativa se colocan xuntas, as liñas de forza aparecerán como na resposta A.

A resposta correcta é A.

8. Dúas cargas eléctricas achéganse unha á outra nunha liña de conexión para producir liñas de campo eléctrico. A imaxe correcta é…

Discusión

A resposta correcta é D.

9. As liñas de forza correctas entre dúas cargas son…

Discusión

A resposta correcta é D.

14. Observa a seguinte imaxe de dúas cargas puntuais!

Onde está situado o punto P de xeito que a intensidade do campo eléctrico no punto P sexa igual a cero?

(k = 9.10 ⁹ Nm ² .C ^-2 , 1 µC = 10 ^-6 C)

A. 1 cm á dereita de q ₁

B. 1 cm á dereita de _q2

C. ½ cm á dereita de _q2

D. ½ cm á esquerda de q ₁

E. ½ cm á dereita de q ₁

Discusión

Sábese que:

Carga 1 (q1 ₎ = -9 µC = -9.10 ^-6 Coulomb

Carga 2 (q² ₎ = 1 µC = ^1.10⁻⁶ Coulomb

A distancia entre q₁ _e q₂ ₍ r₁₂ ₎ = 1 cm

k = 9.10 ^·9 Nm² ·C ^{- 2}

Pregunta: Onde está situado o punto P de xeito que a intensidade do campo eléctrico no punto P sexa igual a cero?

Resposta:

E₂ = intensidade _do campo eléctrico xerada por q₂ _no punto P

A dirección de E1 _é cara a _q1 porque _q1 é negativo.

E₂ = intensidade _do campo eléctrico xerada por q₂ _no punto P

A dirección de E₂ _é oposta a q₂ _porque q₂ _é positivo.

r ₁ = distancia entre P e q ₁ = x + 1

r² = distancia entre P e _{q² =} x

A intensidade do campo eléctrico no punto P é igual a cero:

Usa a fórmula ABC:

A distancia entre P e q² ₌ x = 0,5 cm.

O punto P está a 0,5 cm á dereita de q₂ _ou 0,25 cm á esquerda de _q₁.

A resposta correcta é C.

15. Presta atención ás dúas cargas situadas a unha distancia a continuación!

Se a intensidade do campo eléctrico no punto P é k Q/x² ^, entón o valor de x é….

A. 1/3 de a

B. 2/3 a

C. a

D. 3/2 a

E. 2a

Discusión

Sábese que:

EP ⁼ k Q / _x²

Pregunta: valor de x

Resposta:

Usa a fórmula ABC:

A resposta correcta é A.

16. Preguntas do exame nacional para SMA/MA Física U-ZC-2013/2014 n.º 27

Observa a seguinte imaxe de dúas cargas puntuais!

Onde está situado o punto P de xeito que a intensidade do campo eléctrico no punto P sexa igual a cero?
(k = 9.10⁹ Nm².C^-2, 1 µC = 10^-6 C)

1. 1 cm á dereita de q₁
2. 1 cm á dereita de q₂
3. ½ cm á dereita de q₂
4. ½ cm á esquerda de q₁
5. ½ cm á dereita de q₁

Discusión
Sábese que:
Carga 1 (q₁) = -9 µC = -9.10^-6 Coulomb
Carga 2 (q₂) = 1 µC = 1.10^-6 Coulomb
A distancia entre q₁ e q₂ (r₁₂) = 1 centímetros
k = 9.10⁹ Nm².C^-2
Preguntou: Onde está situado o punto P de xeito que a intensidade do campo eléctrico no punto P sexa igual a cero?
Resposta:

E₁ = intensidade do campo eléctrico xerada por q₁ no punto P
Dirección E₁ cara a q₁ porque q₁ signo negativo
E₂ = intensidade do campo eléctrico xerada por q₂ no punto P
Dirección E₂ manterse lonxe de q₂ porque q₂ sinal positivo
r₁ = distancia entre P e q₁ = x + 1
r₂ = distancia entre P e q₂ =x

Intensidade do campo eléctrico 1:
Intensidade do campo eléctrico 2:

A intensidade do campo eléctrico no punto P é igual a cero:
a = 8, b = -2, c = -1
Usa a fórmula ABC:

Distancia entre P e q₂ = x = 0,5 cm.
O punto P está a 0,5 cm á dereita de q₂ ou a 0,25 cm á esquerda de q₁.

A resposta correcta é C.

17. Preguntas do exame nacional para SMA/MA Física U-ZC-2013/2014 n.º 27

Considere dúas cargas situadas a unha distancia a por debaixo!
Se a intensidade do campo eléctrico no punto P é k Q/x², entón o valor de x é…

1. 1/3 a
2. 2/3 a
3. a
4. 3/2 a
5. 2a

Discusión
Sábese que:
E_P = k Q / x²
Preguntou: valor x
Resposta:
E₁ = intensidade do campo eléctrico no punto P pola carga -Q
r₁ = distancia entre a carga –Q e o punto P = x
E₂ = intensidade do campo eléctrico no punto P pola carga +32Q
r₂ = distancia entre a carga +32Q e o punto P = a + x

Usa a fórmula ABC:

A resposta correcta é A.