PAU Física 2013 · Juny · Sèrie 4 · Exercici 3 (Opció B)

OPCIÓ B P3) En el quadrat de la figura, de 2,00 m de costat, hi ha dues càrregues Q1 Q1 = 9,00 μC i Q2 = –9,00 μC en els vèrtexs de l’esquerra. a) Determineu la intensitat del camp elèctric en el centre del qua- drat. Q2 b) En el centre del quadrat hi situem una tercera càrrega Q3 = 7,00 μC. Calculeu el treball que farà la força elèctrica que actua sobre Q3 quan la traslladem del centre del quadrat al vèrtex inferior dret.

Opció B P3) a) El camp elèctric és una magnitud vectorial per tant: ET =⃗E1 +⃗E2 = K q1⃗µ1 + K q2⃗µ2 0.2 r2 r2 1 2 On: √ µ1 = (⃗i j 2);⃗µ2 = (⃗i j 2 0.3 √ 2 − √ √ 2 + √ 2); r1 = r2 = Per tant: ET = 9 · 109 n 9 · 10−6(⃗i −⃗j) −9 · 10−6(⃗i +⃗j) o ⇒⃗ET = (0⃗i −5, 73 · 104⃗j) N/C 0.5 √ 2 2 Es considerarà la resposta correcte si raonen que per raons de simetria el camp elèctric ha de tenir només component vertical, de signe negatiu i realitzen el càlcul correctament. b) Al tractar-se de un camp conservatiu podem podem trobar el treball fet per la for¸ca elèctrica a partir del potencial elèctric. = 9 · 109 · 10−6 q1 + q2 (9 −9) = 0 V 0.3 √ Vi = K r1 r2 2 q1 + q2 = 9 · 109 · 10−6 ( 9 2 −9 2) = −1, 19 · 104 V 0.3 Vf = K √ r′ r′ 1 2 Per tant el treball fet per la for¸ca elèctrica és: WE = −∆V q = (Vi −Vf) q = (0 + 1, 19 · 104) (7 · 10−6) = 8, 33 · 10−2 J 0.4