1. Una carga de 6 mC penetra en un campo magnético de 0,05 T a una velocidad de 4.000 m/s que forma un ángulo de 30º con el campo magnético. Calcula la fuerza que actuará sobre la carga.
Resultado: 0,0006 N
2. Un electrón que se mueve con una velocidad de 50.000 km/s describe una circunferencia de 10 cm de radio en un campo magnético uniforme. Calcula el valor del campo.
Resultado: 2,84.10-3 T
3. Determina la fuerza que actúa sobre una carga de 3 mC sometida a un campo magnético cuando la carga se mueve a la velocidad (Todo se expresa en unidades del SI).
Resultado: 6.10-5N k
4. Un protón que se mueve con una velocidad de 10.000 km/s penetra perpendicularmente en un campo magnético de 0,1 T.
a. Cuál es el tiempo que tardará en recorrer la circunferencia que describe?
b. Cuantos giros completará en un segundo?
Resultado:
6,28.10-7 s
1,6.106 Hz
5. Una espira rectangular conductora de 20 cm de largo y 10 cm de ancho está, tal y como puede verse en la figura, en un campo magnético uniforme de 0,05 T.
a. Encuentra la fuerza que actúa sobre cada tramo de la espira cuando circula por ella una corriente de 0,01 A.
Resultado:
0 N
5.10-5 N
6. Encuentra las fuerzas ejercidas sobre una espira cuadrada de 20 cm de lado, situada en un campo magnético de 0,2 T y por la que circula una corriente de 10 A, sabiendo que el plano de la espira forma un ángulo de 45º con la dirección del campo.
Resultado: 0,28 N
7. Un conductor rectilíneo muy largo es recorrido por una corriente eléctrica de 5 A. Calcula la inducción magnética en un punto que està a una distancia de 2 cm del conductor.
Resultado: 5.10-5 T
8. Encuentra el campo magnético en el centro de una espira de 15 cm de radio por la que circula una corriente eléctrica de 25 A.
Resultado: 1.10-4 T
9. Encuentra el valor de la inducción magnética en el interior de un solenoide de 1.000 espiras por metro cuando es recorrido por una intensidad de corriente de 0,2 A.
Resultado: 2,5.10-4 T
10. Dos conductores muy largos, rectos y paralelos, se encuentran en el vacío a una distancia de 10 cm el uno del otro y son recorridos por corrientes de 10 A y 20 A. Calcula la fuerza por centímetro ejercida entre ambos:
a. Si las corrientes tienen el mismo sentido.
b. Si tienen sentidos contrarios.
Resultado: 4.10-6 N/cm
11. Un electrón con una energía cinética de 15 eV penetra perpendicularmente en un campo magnético de 10-3 T. Determina la trayectoria que sigue el electrón en el campo.
Resultado: 0,01 m
12. Un protón penetra en una región en la que coexisten un campo eléctrico, la intensidad del cual es 3.000 V/m, y un campo magnético de 5.10-4 T. Ambos campos ejercen sobre el protón fuerzas iguales y opuestas.
a. Calcula la velocidad del protón.
Resultado: 6.106 m/s
13. (PAU junio 02) Un electrón y un protón que tienen la misma velocidad penetran en una región donde se encuentra un campo magnético perpendicular a la dirección de su velocidad. Entonces su trayectoria pasa a ser circular.
a. Razona cuál de ambas partículas describirá una trayectoria de radio mayor.
b. Dibuja esquemáticamente la trayectoria de cada partícula e indica cuál es el sentido de giro de su movimiento.
Recordáis que me < mp; qe = –qp
Resultado:
Re < Rp
protón: antihorario / electrón: horario
14. En la figura se representa el movimiento de dos partículas con la misma carga y con diferente masa que penetran en el punto A, ambas con la misma velocidad, en un campo magnético uniforme y perpendicular al plano del papel. Después de describir media circunferencia, la primera incide en el punto B y la segunda en el punto C.
a. Calcula la separación final que hay entre las partículas (distancia BC).
Resultado:
2v (mC – mB) / (qB)
15. Una partícula a (carga de 4 protones y m = 6,5.10-27 kg) describe una circunferencia de 80 cm de diámetro en el interior de un campo magnético uniforme de 2,5 T.
a. Calcula el periodo del movimiento, la velocidad y la energía cinética (en eV) de la partícula.
Resultado:
25.10-9 s
9,8.107 m/s
195 MeV
16.
(PAU septiembre 02) Un protón entra en una
región donde se encuentra un campo magnético uniforme B = 0,2 T. Si,
al entrar, va con una velocidad v = 106 m/s, perpendicular
a la dirección del campo, calcula el radio de la trayectoria
circular que describe el protón.
Datos: qp = 1,602.10–19 C; mp = 1,67.10–27 kg
Resultado: 5,2 cm
17. Un segmento horizontal de conductor de 25 cm de longitud y 20 gramos de masa por el que circula una corriente de 10 A se encuentra en equilibrio en un campo magnético uniforme también horizontal y perpendicular al conductor, tal y como puedes ver en la figura. Calcula el valor de la inducción magnética.
Resultado: 0,0784 T
18. Disponemos de un conductor de longitud L y resistencia R, que enrollamos para formar una espira circular. Encuentra la expresión del campo magnético en el centro de la espira cuando conectamos los extremos del conductor a un voltaje V.
Resultado: pmoV/(LR)
19. Dos conductores rectilíneos, muy largos y paralelos, distantes entre ellos 10 cm son recorridos por corrientes eléctricas de 1,5 A y 3 A. Calcula la inducción magnética producida en un punto equidistante de ambos conductores y en el mismo plano que ellos:
a. Si ambas corrientes tienen el mismo sentido.
b. Si tienen sentidos contrarios.
Resultado:
6.10-6 T
1,8.10-5 T
20. De la frecuencia de giro de una partícula cargada en un campo magnético uniforme se dice frecuencia ciclotrònica. Demuestra que la frecuencia ciclotrònica de una partícula con carga q, que penetra con una velocidad v perpendicularmente en un campo uniforme B, no depende de dicha velocidad.
21. Dos conductores rectilíneos y perpendiculares entre ellos, pero sin contacto eléctrico en el punto Q, son recorridos por corrientes de 10 A. Calcula la inducción magnética:
![[Cuadro] de [texto]: 4 cm](for-magn_archivos/image006.gif){kind=small}
a. En el punto P de la figura.
b. En el un punto Q situado 4 cm por encima del cruce de los dos conductores (y fuera del plano del papel)..
Resultado:
1,5.10-4 T
0,7.10-4 T
22. Un electrón que se mueve con una velocidad de 107 m/s està a 2 cm de un conductor recto muy largo por el que circula una corriente eléctrica de 10 A de intensidad. Calcula la fuerza que actúa sobre el electrón:
a. Si su velocidad es paralela al conductor.
b. Si es perpendicular al conductor y al plano en las que ambos se encuentran.
Resultado:
1,6.10-16 N
0 N
23. Un alambre conductor, por el que circula una corriente I, se dobla y forma una circunferencia, tal como podemos ver en la figura, sin que exista contacto eléctrico en el punto P.
a. Calcula el campo magnético en el centro O de la circunferencia.
Resultado:
mo(p+1)y/(2pR)
24. Un conductor de 15 cm de largo y de 12 g de masa está en equilibrio situado a 2,8 mm por encima de un conductor rectilíneo muy largo al cual es paralelo; por cada uno de los conductores circula una corriente igual y opuesta al otro. Calcula la intensidad de las corrientes en los conductores.
Resultado: 105,8 A
25. Una corriente de 10 A circula por una espira rectangular de 20 cm x 30 cm. La espira se cuelga de un muelle de constante elástica 200 N/m y la parte inferior se somete a un campo magnético exterior de 2 T, tal y como indica la figura.
a. Calcula el ’alargamiento que experimenta el muelle.
Resultado: 2 cm
26. Por el hilo conductor de un circuito rectangular que hace 30 cm x 40 cm, pasa una corriente de 6A. En la misma zona del espacio hay un campo magnético constante de 0,3 T horizontal y hacia la derecha.
a. Determina las fuerzas magnéticas que actúan sobre cada uno de los lados del rectángulo indicando su módulo, dirección y sentido.
Resultado: 0 y 0,54 N
27. Se coloca un conductor eléctrico en forma de espira rectangular de 4 cm x 15 cm de tal manera que los lados más largos sean paralelos a un conductor rectilíneo. El conductor y la espira se encuentran en el mismo plano. La distancia del conductor rectilíneo al lado más próximo de la espira es de 2 cm.
La intensidad de la corriente que circula por la espira es 20 A y la que circula por el conductor rectilíneo es 30 A.
a. Calcula la fuerza neta que actúa sobre la espira.
Resultado: 6.10-4 N
28. Un selector de partículas está constituido por un condensador plano de placas separadas por una distancia de 2 mm y por un campo magnético de intensidad constante.
a. Determina la velocidad seleccionada para las partículas si se establece una intensidad de campo magnético de 3 T y una diferencia de potencial entre las placas de 270 V.
Resultado: 45.000 m/s
29.
(PAU junio 03) En una región del espacio
hay un campo eléctrico y un campo magnético constantes en
la misma dirección y sentido. En un determinado instante penetra
en esta región un electrón con la velocidad paralela
a los campos y de sentido opuesto. Describe los tipos de movimiento
que hará el electrón. Justifica la respuesta.
Resultado:
MRUA con l’aceleración
en el sentido de la velocidad inicial
