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• Carlos Jimenez

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Preparaci´ on Parcial 2 Fundamentos de Electricidad y Magnetismo

1. La parte izquierda de la figura de abajo muestra a un capacitor C en serie con r carg´andose por medio de la fuente V cuando el interruptor es cerrado en a. En un tiempo inicial t = 0, se deja a abierto y se cierra b de forma tal que el capacitor se descargue a trav´es de la resistencia R. De las gr´aficas mostradas en la parte derecha de la figura, la que mejor representa el valor de la corriente que pasa por R en funci´on del tiempo t es

(a) A (b) B (c) C (d) D (e) E 2. Una part´ıcula con carga positiva se mueve en el plano xy. En una cierta regi´on de este plano se aplican dos campos uniformes: un campo magn´etico B en direcci´on z positiva, y un campo el´ectrico E en direcci´on y positiva. Debido a la acci´on de estos dos campos, la trayectoria trazada por esta part´ıcula es (a) Una l´ınea recta. (b) Un cicloide. (c) Una par´abola. 1

(d) Una circunferencia. (e) No hay trayectoria. La suma de fuerzas es cero y la part´ıcula no se mueve. 3. Se fabrica un cable coaxial cil´ındrico con dos conductores donde pasa una corriente uniforme de magnitud I. La corriente entra al cilindro en r < a y va en direcci´on opuesta en la regi´on b < r < c. En medio de ellos (regi´on gris a < r < b) hay un aislante.

Cu´al de las siguientes gr´aficas representa mejor la magnitud del campo magn´etico B en funci´on del radio r?

(a) A (b) B (c) C (d) D (e) E 2

4. En el circuito que se muestra abajo, las resistencias est´an conectadas a una bater´ıa ideal de 3 V. El voltaje en la resistencia R4 es igual a

(a) 0.4 V. (b) 0.6 V. (c) 1.2 V. (d) 1.5 V. (e) 3.0 V. 5. Cada uno de los capacitores del circuito de abajo tiene 500 µF de capacitancia. Si el volt´ımetro muestra una lectura de 1000 V, la carga (en Coulombs -C-) en cada capacitor es de

(a) 0.2 C. (b) 0.5 C. (c) 20 C. (d) 50 C. (e) Ninguna de las anteriores. 3

6. Un capacitor de placas planas paralelas lleno de aire tiene una capacitancia inicial de 1 pF. Despu´es de hacer esta medici´on, la separaci´on entre las placas se dobla y se introduce una cera diel´ectrica (s´olida) de forma que todo el espacio entre placas quede lleno. Al medir nuevamente la capacitancia se obtiene un valor de 2 pF. La constante diel´ectrica de la cera es (a) 0.25. (b) 0.5. (c) 2.0. (d) 4.0. (e) 8.0. 7. Una espira con cierta corriente tiene un momento dipolar magn´etico en la direcci´on positiva de z. Al aplicar un campo magn´etico uniforme en la direcci´on positiva de x, el torque que siente esta espira debe (a) Ser nulo. (b) Estar en la direcci´on positiva de y. (c) Estar en la direcci´on negativa de y. (d) En la direcci´on positiva de z. (e) En la direcci´on negativa de z. 8. La figura muestra 3 alambres separados una misma distancia con corrientes que entran o salen de forma perpendicular al plano de la p´agina. Todas estas corrientes tienen igual magnitud. Las magnitudes de las fuerzas que sienten estos alambres ordenadas de forma creciente es dada por

(a) 1, 2, 3. (b) 2, 1 y 3 son iguales pero mayores a 2. (c) 2 y 3 son iguales, y la mayor es 1. (d) 1 y 3 son iguales, y la mayor es 2. (e) 3, 2, 1. 9. Un solenoide de largo 3 cm y radio 0.5 cm se enrolla de forma que tenga 500 vueltas y transporte una corriente de 2 A. La magnitud del campo magn´etico en el centro de este solenoide es (a) 9.9 × 10−8 T. (b) 1.3 × 10−3 T. (c) 4.2 × 10−2 T. (d) 16 T. (e) 20 T. 4

10. Un campo magn´etico uniforme forma un ´angulo de 30◦ con respecto al eje z. Si el flujo magn´etico a trav´es de una regi´on de 1 m2 de a´rea en el plano xy es de 5 Wb, el flujo a trav´es de un a´rea de 2 m2 en este mismo plano debe ser (a) 2.5 Wb. (b) 4.3 Wb. (c) 5 Wb. (d) 5.8 Wb. (e) 10 T.

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