Ejercicio B2 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Reserva 2024

B2.

a)

i) Deduzca la relación entre los módulos de los campos eléctricos que crea una carga $Q$ a una distancia $r$ y $2r$ de la misma.

ii) Si se coloca una carga $q$ a una distancia $r$ de $Q$ y posteriormente se desplaza hasta $2r$, halle la relación entre las energías potenciales en dichas situaciones, asumiendo que el potencial es nulo en el infinito.

b)

El campo eléctrico sobre la superficie de la Tierra es aproximadamente de $100\text{ N}\cdot\text{C}^{-1}$ y dirigido verticalmente hacia abajo.

i) Determine el signo y el valor de la carga de una partícula de $5\text{ g}$ de masa para que permanezca suspendida en equilibrio. Realice una representación gráfica de las fuerzas que actúan sobre la partícula.

ii) Si se duplica el valor de la carga, ¿qué velocidad tendría tras ascender $10\text{ cm}$ partiendo del reposo?

Dato: $g = 9{,}8\text{ m}\cdot\text{s}^{-2}$