Cuestiones y problemas de campo eléctrico

1.- a) Explca las características del campo eléctrico en una región del espacio en la que el potencial eléctrico es constante. b) Justifica razonadamente el signo de la carga de una partícula que se desplaza en la dirección y sentido de un campo eléctrico uniforme, de forma que su energía potencial aumenta.

2.- a) Explica las analogías y diferencias entre el campo eléctrico creado por una carga puntual y el campo gravitatorio creado por una masa puntual, en relación con su origen, intensidad relativa, dirección y sentido. b) ¿Puede anularse el campo gravitatorio y/o el campo eléctrico en un punto del segmento que une a dos partículas cargadas? Razona la respuesta.


3.- Un haz de electrones se acelera, desde el reposo, mediante una diferencia de potencial de 104 V.
a) Haz un análisis energético del proceso y calcule la longitud de onda asociada a los electrones tras ser acelerados, indicando las leyes físicas en que se basa.
b) Repite el apartado anterior, si en lugar de electrones, aceleramos protones, en las mismas condiciones.
h = 6,6 • 10-34J s ; e = 1,6 • 10-19 C ; me = 9,1 •10-31 kg ; mp = 1,7 •10-27 kg


4.- El campo eléctrico en las proximidades de la superficie de la Tierra es aproximadamente 150 N C-1 , dirigido hacia abajo. a) Compara las fuerzas eléctrica y gravitatoria que actúan sobre un electrón situado en esa región. b) ¿Qué carga debería suministrarse a un clip metálico sujetapapeles de 1 g para que la fuerza eléctrica equilibre su peso cerca de la superficie de la Tierra?
me = 9,1·10-31 kg ; e = 1,6·10-19 C ; g = 10 m s-2

5.- Un electrón, con una velocidad de 6·106 m s-1, penetra en un campo eléctrico uniforme y su velocidad se anula a una distancia de 20 cm desde su entrada en la región del campo. a) Razona cuáles son la dirección y el sentido del campo eléctrico.
b) Calcula su módulo. e = 1,6 ·10-19 C ; me = 9,1·10-31 kg

6.- Un electrón se mueve con una velocidad de 5 · 10 5 m s -1 y penetra en un campo eléctrico de 50 N C -1 de igual dirección y sentido que la velocidad.
a) Haz un análisis energético del problema y calcule la distancia que recorre el electrón antes de detenerse.
b) Razona qué ocurriría si la partícula incidente fuera un protón.
e = 1,6 · 10 -19 C ; m e = 9,1 · 10 -31 kg ; m p = 1,7 · 10 -27 kg