PAU Física 2013 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 3 (Opció A)

OPCIÓ A P3) L’electroforesi és un mètode per a ana- litzar mescles. Disposem una mostra entre dos elèctrodes connectats a una diferència de potencial de 300 V. La dis- tància entre els elèctrodes és de 20,0 cm. a) Dibuixeu les línies del camp elèctric que hi ha entre els dos elèctrodes i les diferents superfícies equipoten- cials. Indiqueu el potencial de cada una de les superfícies. Calculeu el valor del camp elèctric que hi ha entre els dos elèctrodes, i indiqueu la direcció i el sentit de les partícules positives i les negatives. b) En les condicions adequades, les molècules adquireixen càrrega elèctrica i es despla- cen en l’aparell d’electroforesi amb un moviment rectilini lent i uniforme. Calculeu la força elèctrica i la força de fricció que actuen sobre una molècula de timina amb una càrrega de –1,60 × 10–19 C.

Opció A P3) a) És important que les línies de camp indiquin el sentit 0.2 i que les superfícies equipotencials indiquin els valors dels seus potencials. [0.2] No és necessari que el 0 correspongui a l’elèctrode negatiu. 0.2 El valor del camp serà: E = ∆V = 300V 0, 2m = 1, 50 × 103V/m ó 1, 50 × 103N/C 0.2 x Les partícules negatives dipositades es mouran cap al pol positiu i les positives cap al pol negatiu. 0.2 b) La for¸ca elèctrica ha de ser: −→ = q −→ = −1, 6 × 10−19C 1500N/C−→i = −2, 40 × 10−16N −→i o bé F E 2, 40 × 10−16N −→i si el signe de la càrrega és positiu. 0.5 Com que es mou amb un moviment rectilini i uniforme ⇒Σ−→ F = 0, per tant la for¸ca de fricció ha de ser igual i de sentit contrari a la for¸ca elèctrica, o sigui el seu modul val: 2, 40 × 10−16N 0.5 .