Ejercicios Selectividad Fisica

Campo electromagnético Problemas

1. (96-E) Un electrón con 1 eV de energía cinética describe un movimiento circular uniforme en un plano perpendicular a un campo magnético de 10-4 T.
a) Explique con ayuda de esquemas, las posibles direcciones y sentidos de la fuerza, velocidad y campo magnético implicados y calcule el radio de la trayectoria.
b) Repita el apartado anterior paraotro electrón que siguiera una trayectoria rectilínea.
me = 9,1  10-31 Kg ; e = 1,6  10-19 C.

2. (97-E) Dos hilos metálicos largos y paralelos, por los que circulan corrientes de 3A y 4A, pasan por los vértices B y D de un cuadrado de 2 m de lado, situado en un plano perpendicular, como se ilustra en la figura. El sentido de las corrientes se indica por los símbolos × = entra en el papel,• = sale del papel.
a) Dibuje un esquema en el que figuran las interacciones mutuas y el campo magnético resultante en el vértice A.
b) Calcule los valores numéricos del campo magnético en A y de la fuerza por unidad de longitud ejercida sobre uno de los hilos.
0 = 4  10-7 N·m2·A-2

3. (97-R) Un protón, tras ser acelerado mediante una diferencia de potencial de 105 V, entra en una regiónen la que existe un campo magnético de dirección perpendicular a su velocidad, describiendo una trayectoria circular de 30 cm de radio.
a) Realice un análisis energético de todo el proceso, y con ayuda de esquemas, explique las posibles direcciones y sentidos de la fuerza, velocidad, campo eléctrico y campo magnético implicados.
b) Calcule la intensidad del campo magnético. ¿Cómo varía el radiode la trayectoria si se duplicase el campo magnético?
mp = 1,7  10-27 Kg ; e = 1,6  10-19 C

4. (97-R) Una espira cuadrada de 5 cm de lado se encuentra en el interior de un campo magnético uniforme, de dirección normal al plano de la espira y de intensidad variable con el tiempo: B = 2t2 (T).
a) Deduzca la expresión del flujo magnético a través de la espira en función del tiempo.
b)Represente gráficamente la fuerza electromotriz inducida en función del tiempo y calcule su valor para t = 4 s.

5. (97-R) Un electrón penetra en una región en la que existe un campo magnético, de intensidad 0,1 T, con una velocidad de 6  106 m/s perpendicular al campo.
a) Dibuje un esquema representando el campo, la fuerza magnética y la trayectoria seguida por el electrón y calcule el radio.¿Cómo cambiaría la trayectoria si se tratara de un protón?
b) Determine las características del campo eléctrico que, superpuesto al magnético, haría que el electrón siguiera un movimiento rectilíneo uniforme.
me = 9,1  10-31 Kg ; e = 1,6  10-19 C ; mp = 1,7  10-27 Kg

6. (98-R) Por un conductor rectilíneo indefinido, apoyado sobre un plano horizontal, circula una corriente de 20 A.
a) Dibujelas líneas del campo magnético producido por la corriente y calcule el valor de dicho campo en un punto situado en la vertical del conductor y a 2 cm de él.
b) ¿Qué corriente tendría que circular por un conductor, paralelo al anterior y situado a 2 cm por encima de él, para que no cayera, si la masa por unidad de longitud de dicho conductor es de 0,1 kg?
0 = 4  10-7 N·m2·A-2 ; g = 10 m·s-27. (98-R) Un protón, acelerado por una diferencia de potencial de 105 V, penetra en una región en la que existe un campo magnético uniforme de 2 T, perpendicular a su velocidad.
a) Dibuje la trayectoria seguida por la partícula y analizar las variaciones de energía del protón desde su situación inicial de reposo hasta encontrarse en el campo magnético.
b) Calcule el radio de la trayectoria delprotón y su periodo y explique las diferencias que encontrarías si se tratara de un electrón que penetrase con la misma velocidad en el campo magnético.
me = 9,1  10-31 Kg ; e = 1,6  10-19 C ; mp = 1,7  10-27 Kg

8. (98-R) Una espira cuadrada de 10 cm de lado, inicialmente horizontal, gira a 1200 revoluciones por minuto, en torno a uno de sus lados, en un campo magnético uniforme...