1.7 mov. cargas en campo magnÉtico

LICEO “AUGUSTO D’HALMAR”NIVEL: NM4PROF. JULIO VIDAL TOBAR

GUÍA DE EJERCICIOS SOBRE CAMPO MAGNÉTICO 2

1. Suponga que en el plano determinado por esta hoja existe un campo magnético orientado de J a K, teniendo en P una intensidad B =2,0 x 10-2[ T ]. Si por dicho punto pasa un protón con v =2,0 x 106 [m/s] en la dirección y sentido del vector; señale el valor, la dirección y el sentido de la Fuerza Magnética que actúa sobre el protón. (R: 6,4 x 10-15 [N])

2. En un ciclotrón, un electrón de 10[eV] está circulando en un plano perpendicular a un campo magnético uniforme de 1,0 x 10-4 [T]. Determinar: a) la velocidad del electrón.b) el radio de su órbita. c) frecuencia del ciclotrón d) período de revolución del electrón. ( R: 1,9 x 106[m/s]; 0,11[m]; 2,8 x 106[rev/s]; 3,6 x 10-7[s] (Recordar que: 1[eV] = 1,6 x 10-19(J); me=9,1 x 10-31[Kg]; qe=1,6 x 10-19[C]; T(s) = 1/f (rev/s))

3. Un electrón penetra en un campo magnético uniforme de 10-2 T con una velocidad de 4000 Km/s perpendicular al campo. Calcular la fuerza que actúa sobre él y el radio de la órbita que describe.(Considere: masa y carga del electrón: 9,1 10-31 Kg y 1,6 10-19 C) Sol: 6,4 10 -15 N y 2,3 10-3 m

4. Dos conductores paralelos portan C.C. y se repelen con cierta fuerza. ¿Qué se puede afirmar acerca del sentido de la corriente en dichos conductores? ¿De qué factores depende la magnitud de la fuerza que se produce entre ellos? Justifique su respuesta.

5. Demuestre usando un esquema que para corrientes antiparalelas, es decir, que fluyen por alambres paralelos, pero en sentidos opuestos, los alambres se repelen mutuamente.

6. Analizar el porqué no se observan atracciones o repulsiones entre los conductores prácticamente paralelos que conducen la corriente eléctrica a lo largo de los postes de alumbrado público. ¿No se producen en lo absoluto? o ¿son muy pequeñas para que las podamos apreciar? Justifique su respuesta.


7. El esquema muestra el Campo Magnético generado por una corriente de 2(A) que circula por un alambre conductor colocado perpendicularmente al plano de la hoja. Si los radios de las circunferencias son: r1 = 4 cm ; r2 = 7 cm y r3 = 12 cm; determine las intensidades del Campo B en los puntos que forman cada una de las circunferencias.

8. En la situación anterior, ¿cuáles serían los valores de B en cada circunferencia si la Intensidad de la corriente:a) Aumentara a 4Ab) Disminuyera a 1A

9. Determine la fuerza que un campo magnético B = 4,0 x 10-6 (T) ejerce sobre un trozo de 10 cm de alambre conductor que pasa por su interior, perpendicularmente a él, portando una corriente i = 6A

10. En la situación anterior, ¿Qué valor tomaría la fuerza si: a) l disminuyera a 5 cm y B se duplicara? b) l aumentara a 20 cm y la corriente se cuadruplicara? c) l disminuyera a 5 cm, B disminuyera a la mitad y la corriente tomara el valor 12A?

11. Una partícula de masa m, con carga eléctrica q, ingresa perpendicularmente a un campo magnético B, con velocidad v; iniciando un MCU. a) ¿De qué factores depende el Radio R de la trayectoria que seguirá la partícula? b) ¿De qué manera depende el Radio R de la trayectoria de cada uno de los factores anteriores?

12. En la situación anterior, ¿qué ocurriría con el radio R si: a) la masa fuera 2m, la velocidad v/2 y la carga q y el campo magnético 2B? b) la masa fuera m2, la velocidad 4v y la carga 2q y el campo magnético B/4?

13. Un electrón ingresa perpendicularmente a un campo magnético uniforme B=6,0 x 10-4T. Si producto de la acción de la Fuerza Magnética de Intensidad 3.0 x 10-16N el electrón inicia un MCU con trayectoria de radio 2 cm; determine:a) La velocidad con que el electrón ingresó al Campo B. (3,125 x 106m/s)b) La frecuencia del MCU realizado por el electrón.

(2,5 x 107(Hz))


14. Un protón se mueve con una velocidad de 3,0 x 105m/s, a través del campo magnético de la Tierra, en un lugar en el cual el valor de éste es 4,5 x 10-5T. Cuando el protón se mueve hacia el Este la fuerza magnética sobre él es máxima, y cuando se mueve hacia el Norte, la fuerza magnética es nula. Calcule la intensidad de la fuerza magnética en la primera situación. (2,16 x 10-18N)

15. Calcular el campo en un punto a 2,5 cm de un conductor que transporta una corriente de 2 A.

16. ¿Cuál será la intensidad del campo B a:

a) 5 cm del conductor? b) 10 cm del conductor? c) 1,25 cm del conductor?

17. Dos cables paralelos de 60 cm están separados 2,5 cm. ¿Con qué fuerza se atraen si por ellos circula una corriente de 2 A en el mismo sentido. Sol: 1,92 10-5 N

18.¿Cuál sería la intensidad de la fuerza en la situación anterior si: a) la distancia entre los cables fuera de 5 cm y las corrientes de 4A? b) la distancia entre los cables fuera de 1,25 cm y las corrientes de 4A?

19. Un electrón penetra perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético uniforme de 6·10-5 T. , con una velocidad de 1,5·106 m/s. Calcular el radio de la trayectoria. (qe= -1,6·10-19 C, me= 9,1·10-31kg). R= 0,14 m

20. En la situación anterior, ¿cuánto mediría el radio si: a) la intensidad de B fuera el doble? b) la velocidad del electrón fuera el doble? c) si B y v tuvieran el doble de valor?

21. Determinar la fuerza que actúa sobre un electrón que ingresa perpendicularmente a un campo B = 2·10-2 (T) cuando su velocidad es v =2·102 (m/s) F = 6,4·10-19 N

22. ¿Con qué radio de curvatura se mueve una partícula con 20(C) de carga y 5,0 x 10-10(Kg)de masa cuando entra en una región con campo magnético de módulo 1(T), perpendicularmente a las líneas de campo, y con una velocidad de 1,0 x 108(m/s)?

R= 2,5 m

23.Un electrón se mueve con una velocidad de 5,0 x 106(m/s). Con una dirección perpendicular a su velocidad actúa un campo magnético de módulo 10(T). Calcular:

a) Fuerza que experimenta el electrón a causa del campo magnético. F= 8,0 x 10-12(N)

b) Radio de la curvatura de su trayectoria. R= 2,8 x 10-6(m)

c) Tiempo que tarda el electrón en describir una circunferencia completa.

T= 3,5 x 10-12(s)


24. En la figura se representan dos hilos conductores de longitud indefinida. Por A circula una intensidad de 12A. a) Calcular el valor y sentido de la corriente que circula por B, teniendo en cuenta que el campo magnético en el punto Q es nulo. (-4A) b) ¿Cuál es el valor, dirección y sentido del campo magnético en el punto P?

1.7 mov. cargas en campo magnÉtico

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