Fisica

Problemas: Campo Magnético – P1




Campo y fuerzas magnéticas:
1. Analice cada una de las siguientes interrogantes a) ¿un campo eléctrico ejerce una fuerza sobre un
objeto inmóvil pero con carga eléctrica? b) ¿un campo magnético si lo hace? c) ¿un campo eléctrico
ejerce una fuerza sobre un móvil con carga eléctrica? d) ¿un campo magnético si lo hace? e) ¿un
campo eléctrico ejerce unafuerza sobre un alambre recto portador de corriente? f) ¿un campo
magnético si lo hace? g) ¿un campo eléctrico ejerce una fuerza sobre un haz de electrones? h) ¿un
campo magnético si lo hace?
2. Dos partículas con carga son proyectadas en la misma dirección en un campo magnético
perpendicular a sus velocidades. ¿Si las partículas se desvían en direcciones opuestas, qué puede
decir sobre ello?3. Pregunta de investigación: ¿cómo se generan los campos magnéticos en el sistema de grabación o
lectura en una PC?
4. Determine la dirección inicial de la deflexión de las partículas con carga cuando entran en los
campos magnéticos como los que se muestran en la figura.

5. En la figura, las partículas cargadas se mueven en la vecindad de un alambre que porta corriente.
Para cada una delas partículas cargadas, la flecha indica la dirección del movimiento de la partícula,
y el + ó – indican los signos de la carga. Para cada una de la partículas, indique la dirección de la
fuerza magnética debido al campo magnético producido por el alambre.

6. Un electrón moviéndose a lo largo del eje X perpendicular al campo magnético, experimenta una
deflexión magnética en la direcciónnegativa del eje Y. ¿Cuál es la dirección del campo magnético?
7. Un protón viaja con una velocidad de 3.00 x 106 m/s a un ángulo de 37° con la dirección de un
campo magnético de 0.30 T en la dirección +Y. ¿Cuáles son (a) la magnitud de la fuerza magnética
sobre el protón y (b) su aceleración? Rpta: (a) 8.67×10−14 N, (b) 5.19 x 1013 m/s2.
8. Un protón se mueve perpendicular a un campo magnéticouniforme B a una rapidez de 1.00 x 107
m/s y experimenta una aceleración de 2.00 x 1013 m/s2 en la dirección +X cuando su velocidad está
en el eje +Z. Determine la magnitud y dirección del campo. Rpta: -20.9j mT.

9. Un electrón es acelerado a través de 2400 V desde el reposo y luego ingresa a un campo magnético
uniforme de 1.70 T. ¿Cuáles son (a) los valores máximo y mínimo de la fuerzamagnética que ésta
carga puede experimentar?
10.
Un protón moviéndose a 4.00 x 106 m/s atraviesa un campo magnético de 1.70 T y experimenta
una fuerza magnética de 8.20 x 10-13 N. ¿Cuál es el ángulo entre la velocidad del protón y el campo?
Rpta: 48.9° o 131°.
11. Un protón se mueve con una velocidad de v = (2i – 4j +k)m/s dentro de una región en la cual el
campo magnético es B = (i+2j – 3k) T.¿Cuál es la magnitud de la fuerza magnética que
experimenta ésta carga? Rpta. 2.34 N
Movimiento de una partícula cargada en un campo magnético uniforme:
12. Un protón se mueve en una órbita circular de 14 cm de radio en un campo magnético uniforme de
0.35 T, perpendicular a la velocidad del protón. Encuentre la rapidez del protón. Rp.: 4.7 x 106 m/s.
13. Un electrón penetra normalmente en uncampo magnético uniforme 15x10-4 T (e = -1.6x10-19 C; me
= 9,1x10-31 kg). La velocidad es de 2x106 m/s. Calcular: (a) La fuerza que actúa sobre el electrón.
(b) El radio de la órbita que describe. (c) El tiempo que tarda en recorrer dicha órbita.
14. Se lanza un electrón con una velocidad de v = 105 km/s en el interior de un campo magnético,
normalmente a la dirección del campo magnético B, cuyovalor es de 10-2 T. (a) Demostrar que el
electrón seguirá una trayectoria circular con un movimiento uniforme, y calcular el radio de la
trayectoria y la frecuencia en Hz. (b) Calcular la energía del electrón a su entrada en el campo.
15. Calcular la frecuencia de ciclotrón de un protón dentro de un campo magnético de magnitud 5.20 T.
16. Sobre un protón que posee una energía cinética de...