PAU Física 2010 · Juny · Sèrie 1 · Exercici 1

P1) Entre les armadures del condensador planoparal·lel de la figura apliquem una diferència de potencial de 200 V. A l’interior del condensador roman en equilibri una càrrega de 15 μC, de 20 g de massa, penjada d’un fil, tal com indica la figura següent: a) Determineu el camp elèctric a l’interior del condensador. Indiqueu-ne el mòdul, la direcció i el sentit. b) Dibuixeu les forces que actuen sobre la càrrega. Calculeu l’angle que forma el fil amb la vertical, θ, en la figura. NOTA: L’eix z indica la vertical. DADA: g = 9,80 m/s2.

P1 a) V E d Δ = [0,4] V 200 N Δ E 10.000 = = = [0,2] d 20 10 − 3 C ⋅ G E direcció horitzontal, cap a la dreta [0,3], el camp va de potencials alts a potencials baixos [0,1] b) z [per cada força ben representada] [0,1] L G T G θ 3 p m g 20 10 − 9,80 0,20 N = = ⋅ ⋅ = eF − 6 4 eF q E 15 10 10 0,15N pG = = ⋅ ⋅ = [0,3] ⎫ p T cos = θ eF ⇒ ⇒ ⎬ tg 0,765 37,4º θ = = θ = [0,2] [0,2] F T sin p = θ ⎭ e