Guía Física

Guía de Física IV





1. Un electrón se mueve con una velocidad de 5 X105 m/s con un ángulo de 60º con respecto a la densidad de flujo magnético B. Si el electrón experimenta una fuerza de 3.2 X 10-18 N, ¿Cuál es la magnitud del campo B?
Sol. 4.62x10-5 T

2. Un protón se proyecta de derecha a izquierda hacia el interior del campo B de 0.4 T dirigido verticalmente haciaarriba. Si la velocidad del protón es de 2 X 106 m/s, ¿Cuál es la magnitud y la dirección de la fuerza magnética sobre el protón?
Sol. 1.28x10-13 N, hacia adentro

3. Un protón sé esta moviendo en una órbita circular de radio de 14 cm en un campo de 0.35 T dirigido perpendicularmente a la velocidad del protón. Encontrar la rapidez del protón en la órbita.
Sol. 4.69x106 m/s

4. ¿Quécampo magnético será requerido para restringir un electrón cuya energía es de 725 eV a una trayectoria circular de 0.5 m de radio? Sol. 182 μT
Una particula de 1.6 x 10-27 kg. Gira dentro de un campo magnetico uniforme de 1.5 wb/m2 con una velocidad de 150 km/h. Determine:

a) la carga de la particula si esta describe una orbita circular de 0.07 cm. De radio.
b) la fuerza normalque aparece sobre dicha particula.
c) compara la fuerza anterior con la fuerza centripeta.
m=1.6x10-27kg
B=1.5wb/m2
v=150km/hr
q=?
r=0.07cm=7x10-2cm
=7x10-4m
r = mv / Bq por tanto q = mv / Br
q=(1.6x10-27kgx41.6m/s) / (1.5wb/m2 x 7x10-4m)
q=6.33x10-23coul.
V=150kg/hr x 1000m/1km x1hr/3600seg
V=41.6m/seg
F=qvB


F=6.33x10coul x 41.6 m/s x 1.5 wb/m2
F=395 x 10-23N
F=mv2 /r = ( 1.6x10-27kg x (41.6m/seg)2 ) / (7x10-4m) = 395.55 x 10-23N


d) Calcule la frecuencia ciclotronica de los electrones en un campo de 0.00027 T.

e) Encontrar el campo magnetico debido a las siguientes configuraciones de corrientes en los puntosindicados:


f) Encontrar el campo magnetico debido a las siguientes configuraciones de corrientes en los puntos indicados:



g) Un solenoide de 10 cm de longitud y de 3 cm de diámetro se devana con 4000 vueltas de alambre. ¿Qué corriente se necesita para producir un campo de 0.2 T al centro del solenoide?
Sol. 3.98 A


h) Una bobina circular de 8 cm de radio tiene 160vueltas y lleva una corriente de 0.5 A. ¿Cuál es la intensidad de campo magnético en el centro de la bobina?
Sol. 6.29x10-4 T

i) Dos corrientes fluyen en distinta dirección sobre cables largos y rectos con intensidades de 10 y 5 A respectivamente, y con una separación de 0.25 m. Calcular la posición donde la fuerza resultante sobre de una tercera corriente sea igual a cero.


11. Unelectrón se proyecta de izquierda a derecha en un campo magnético dirigido verticalmente hacia abajo. La velocidad del electrón es de 2x106 m/s y la densidad de flujo magnético del campo es 0.3 T. Determine la magnitud, dirección de la fuerza y radio de trayectoria que genera la partícula.
Realice esquema.

|12. ¿Cuál es el campo magnético resultante en el punto B de la ||
|siguiente figura. | |
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