PAU Física 2016 · Setembre · Sèrie 1 · Exercici 4 (Opció B)

P4) Dues càrregues elèctriques (Q1 i Q2) estan x Q1 Q2 disposades tal com mostra la figura. Coneixem les dades següents: Q1 = 2,00 mC, Q2 = –4,00 mC, x = 5,00 m i d = 3,00 m. d d a) Representeu i calculeu el camp elèc­ P tric (mòdul, direcció i sentit) en el punt P, i calculeu també el potencial elèctric en el mateix punt. b) Canviem les dues càrregues Q1 i Q2 per unes altres amb valors diferents, però situa­ des en la mateixa posició que les originals. Amb aquesta nova configuració, el camp elèctric creat per les dues càrregues sobre el segment x s’anuŀla a 1 m de distància de la nova càrrega Q1. Expliqueu raonadament quin serà el signe d’aquestes càrregues i calculeu la relació que hi haurà entre els seus valors. Dada: .

a) X x=5m Q1(+) Q2(-)   E2 Etotal d=3m X P E1 ,2 50   cos 0.1 p Esquema , ,3 00 Q E  k r     E E cos E cos x 1 2 0.2 p     E E sin E sin y 1 2  ,2 50 ,8 99 10 9     6   E 10 ,2 00 ,4 00 5000 N / C x ,3 00 ,9 00 0.2 p  9 ,2 75 ,8 99 10         E 10 ,4 00 ,2 00 1105 N / C y ,3 00 ,9 00      2 2 E 5000 1105 5120 N / C     total     0.2 p E 5000 i 1105 j N / C 1105     arc tg 12 5, respecte l' a eix X  5000 Q   V  VT V V k 0.1 p ; 1 2 r  ,8 99 10 9         0.2 p VT 10 ,2 00 ,4 00 6000 V ,3 00 b) 0.4 p Les dues càrregues han de tenir el mateix signe ja sigui + o – D’aquesta manera, els camps E1 i E2 en el punt que indica el problema tindran la mateixa direcció i sentits oposats, podent-se anular. E  E 1 2 Q Q  k 1 k 2 0.4 p   2 2 r  x r 1 1    2 Q 5 1     2 16 Q 16 Q 0.2 p 2 1 Q 1