PAU Física 2012 · Juny · Sèrie 3 · Exercici 3 (Opció B)

OPCIÓ B P3) En una regió de l’espai hi ha un camp elèctric constant de mòdul 500 N C–1 dirigit cap avall. Vegeu la figura, en què l’eix z representa la vertical. a) Calculeu les diferències de potencial següents: VA – VB, VB – VC i VA – VC. b) Coŀloquem una partícula carregada, de massa 2,00 g, en el punt C i volem que es mantingui en equilibri. Calculeu quina càrrega i quin signe hauria de tenir aquesta partícula. Estarà en equilibri en algun altre punt d’aquesta regió? Justifiqueu les respostes. DADA: g = 9,80 m/s2.

Opció B P3) a) V (A) −V (B) = 0 [0.2], ja que⃗E és perpendicular al camí⃗AB, [0.1] V (B) −V (C) = −⃗E ·⃗CB = |⃗E| · |⃗CB| = 500 · 0.2 = 100V [0.3] V (A) −V (C) = V (A) −V (B) + V (B) −V (C) = 100V [0.4] b) Per qué es mantingui en equilibri la for¸ca elèctrica haurà de compensar exactament el pes, [0.2] per tant la càrrega haurà de ser negativa [0.2]. q E = m g ⇒q = mg = 3, 92 × 10−5 C [0.2] E La càrrega estarà en equilibri en qualsevol punt de l’espai on existeixi aquest camp elèctric, ja que aquest és uniforme i per tant la for¸ca que exerceix sobre les càrregues elèctriques també és constant. [0.4]