Fisica Campo Magnetico 2ºbach





PROBLEMAS DE FÍSICA CAMPO MAGNÉTICO

Trayectoria de una partícula cargada en un campo magnético

1. Un electrón que se mueve en el sentido positivo del eje OX con una velocidad de 5.104 m/s penetra en una región donde existe un campo de 0,05 T dirigido en el sentido negativo del eje OZ. Calcular:a) Aceleración del electrón.
b) Radio de la órbita descrita y periodo orbital.
S: R = 5,7.10-6 m T = 7,1.10-10 s

2. Un electrón penetra con una velocidad de 4.104 m/s en el sentido positivo del eje OX, en una región en la que existe un campo magnético de 0,5 T en el sentido positivo del eje OZ. Calcula:

a) Diferencia de potencial necesaria para que el electrón adquiera laenergía cinética inicial.
b) Campo eléctrico que habría que aplicar para que el electrón mantuviera su trayectoria rectilínea. N
S: a) V = 4,55.10-3 V ; b) (/C)
3. Un electrón parte del reposo y es acelerado por una diferencia de potencial de 100 V. Si, con la velocidad que adquiere, penetra en un campo magnético de 10-4 T perpendicularmente a la dirección del campo, ¿cuál será el radiode la órbita que describe?
S: 33,7 cm

4. En un cinescopio de TV un electrón del haz es acelerado por una diferencia de potencial de 20 000 V. A continuación atraviesa una región del campo magnético transversal en el cual se mueve describiendo un arco de 12 cm de radio. ¿Cuál es la magnitud del campo?
S: 4.10-3 T
5. Un protón penetra en una zona donde hay un campo magnético de 5T, con unavelocidad de 1000 m/s y dirección perpendicular al campo. Calcula:

a) El radio de la órbita descrita.
b) La intensidad y sentido de un campo electrostático que al aplicarlo anule el efecto del campo magnético.
S: a) R = 2,09.10-6 m b) E = 5.103 N/C
6. En la cámara de ionización de un espectrómetro de masas se obtienen iones . Estos iones se aceleran mediante una diferencia de potencialde 1 500 V y penetran en un campo magnético uniforme de 0,1 T perpendicular a la velocidad de los iones. Calcula:
a) La velocidad con la que los iones penetran en el campo magnético.
b) El radio de la órbita circular que describen los iones en el interior del campo magnético.
Datos:;

7. Un ciclotrón está formado por dos contenedores o des de 60 cm de radio y se utiliza para acelerarprotones. Si el campo magnético en el interior del ciclotrón vale 0,8 T, determina:
a) La frecuencia de resonancia del ciclotrón.
b) La velocidad máxima de los protones acelerados por el ciclotrón
7. En el interior de un espectrómetro de masas, un ion describe una semicircunferencia de 90 cm de radio. Si el campo magnético en el espectrómetro vale 0,4 T, calcula:
a) La velocidad y la energía cinéticadel ion.
b) La diferencia de potencial necesaria para que el ion adquiera dicha velocidad si parte del reposo.
S: a) , , 3,1.106 V









PROBLEMAS DE FÍSICA CAMPO MAGNÉTICO


8. Un electrón se mueve en una región en la que están superpuestos un campo eléctrico V/m y un campo magnéticoT. Determinar para el instante en que la velocidad del electrón es m/s:

a) Las fuerzas que actúan sobre el electrón debidas a los campos magnético y eléctrico, respectivamente.
b) La aceleración que adquiere el electrón.
S: (N); (N); (m/s2)

9. En una misma región del espacio existen un campo eléctrico uniforme de valor 0,5.104 V/m y un campo magnético uniforme de valor 0,3 T,siendo sus direcciones perpendiculares entre sí.

a) ¿Cuál deberá ser la velocidad de una partícula cargada que penetra en esa región en dirección perpendicular a ambos campos para que pase a través de la misma sin ser desviada?
b) Si la partícula es un protón, ¿cuál deberá ser su energía cinética para no ser desviado?

S: v = 1,67.104 m/s EC = 1,45 eV.

10. Dos isótopos, de masas...