Page 529 - Física Tippens: Conceptos y Aplicaciones, Séptima Edición Revisada

25.15. Calcule el potencial en el punto A que está a 50 mm entre dos puntos A y B. ¿Cuánto trabajo realiza el
de una carga de —40 ¡iC. ¿Cuál es la energía poten­ campo eléctrico cuando una carga de —5 /xC se
cial si una carga de +3 ¡jlC se coloca en el punto A? traslada de A a B?
R e sp .-7 .2 0 M V ,-2 1 .6 J *25.19. Los puntos A y B están a 40 y 25 mm de una carga
25.16. ¿Cuál es el potencial en el punto medio de una recta de + 6 /xC. ¿Cuánto trabajo es necesario hacer con­
que une una carga de —12 /xC con una carga de +3 tra el campo eléctrico (por medio de fuerzas exter­
/xC localizada a 80 mm de la primera carga? nas) para trasladar una carga de +5 /xC del punto A
25.17. Una carga de +45 nC se encuentra 68 mm a la iz­ al punto B? Resp. +4.05 J
quierda de una carga de —9 nC. ¿Cuál es el potencial *25.20. Una carga de + 6 jllC se encuentra en x = 0 sobre el
en un punto que se encuentra 40 mm a la izquierda eje x, y una carga de —2 /xC se localiza en x = 8 cm.
de la carga de —9 nC? Resp. 12.4 kV ¿Cuánto trabajo es realizado por el campo eléctrico
*25.18. Los puntos A y B se ubican a 68 y 26 mm de una al llevar una carga de —3 /xC desde el punto x = 10
carga de 90 /xC. Calcule la diferencia de potencial cm hasta el punto x = 3 cm?

Problemas adicionales

25.21. El punto A está a 40 mm arriba de una carga de —9 25.31. Calcule la energía cinética de una partícula alfa
¡iC y el punto B se localiza a 60 mm debajo de la (+ 2e) que se acelera mediante una diferencia de
misma carga. Una carga de — 3 nC se traslada del potencial de 800 kV. Presente su respuesta tanto en
punto B al punto A. ¿Cuál es el cambio registrado electrón volts como en joules.
en la energía potencial? Resp. +2.025 mJ Resp. 1.60 MeV, 2.56 X 10- 13 J
25.22. Dos placas paralelas están separadas 50 mm en el 25.32. Un acelerador lineal acelera un electrón a través de
aire. Si la intensidad del campo eléctrico entre las una diferencia de potencial de 4 MV. ¿Cuál es la
placas es de 2 X 104 N/C, ¿cuál es la diferencia de energía de un electrón emergente en electrón volts y
potencial entre las placas? en joules?
25.23. La diferencia de potencial entre dos placas paralelas 25.33. Un electrón adquiere una energía de 2.8 X 10^15 J al
separadas por 60 mm es de 4000 V. ¿Cuál es la in­ pasar del punto A al punto B. ¿Cuál es la diferencia
tensidad del campo eléctrico entre ellas? de potencial entre esos puntos en volts?
Resp. 66.7 kV/m Resp. 17.5 kV
25.24. Si un electrón se encuentra en la placa de potencial *25.34. Demuestre que la energía potencial total de las tres
más bajo del problema 25.23, ¿cuál será su veloci­ cargas colocadas en las esquinas del triángulo equi­
dad cuando llegue a la placa de potencial más alto? látero que muestra la figura 25.11 está dada por:
¿Cuál es esa energía, expresada en electrón volts?
3 kq2
25.25. Demuestre que el gradiente de potencial V/m es
equivalente a la unidad N/C para el campo eléctri­
co.
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 diferen­
cia 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 *25.35. Suponga que q = 1 /jlC y d = 20 mm. ¿Cuál es la
toda la diferencia de potencial. ¿Cuál es la energía energía potencial del sistema de cargas de la figura
cinética impartida a la carga? 25.11? ~ Resp. 1.35 J

510 Capítulo 25 Resumen y repaso