PAU Física 2023 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 2

P2) En el pla (x, y) de la figura següent es representen les línies de camp elèctric. En aquest pla hi ha dos ions, un de carregat positivament i un altre de carregat negativament. Sabem que un dels ions ha perdut o guanyat 4 electrons i que l’altre ió ha perdut o gua- nyat 1 electró. a) Determineu les coordenades x i y de la posició de l’ió carregat positivament i de l’ió carregat negativament. Determineu quina és la càrrega de cada ió, i indiqueu si és positiva o negativa. Justifiqueu les respostes. [1,25 punts] b) Si ens situéssim molt lluny d’aquests dos ions, quina seria la forma aproximada de les superfícies equipotencials? Justifiqueu la resposta. [1,25 punts]

0,4 p Sabem que les línies de camp surten de les càrregues positives i van a morir a les càrregues negatives. 0,15 p Per tant, l’ió positiu es trobarà on hi hagi una font de línies de camp. A partir del gràfic i aproximadament, podem situar una font de línies de camp al punt (-1,0) m 0,15 p En canvi, l’ió negatiu es trobarà on hi hagi un pou de línies de camp. A partir del gràfic i aproximadament, podem situar un pou de línies de camp al punt (1,0) m. 0,35 p El nombre de línies de camp que surt d’una càrrega puntual (o va a morir a una càrrega puntual) és proporcional al valor absolut de la càrrega. 0,1 p Podem comprovar que surten més línies de camp de la posició on es troba l’ió carregat positivament, (-1,0), que de la posició on es troba l’ió carregat negativament, (1,0). 0,1 p per tant a (-1,0) tenim una càrrega +4e i a (1,0) tenim una càrrega –e. b) 0,65 p Si ens situem a una distància molt més gran que al separació de les dues càrregues, el que veuríem es una càrrega puntual de v […]