Serie de ejercicios álgebra

DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
SERIE DE EJERCICIOS
(Basada en reactivos de exámenes colegiados)

Tema 1: Estructura Atómica

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6. En un experimento de rayos catódicos con unas bobinas de 15 [cm] de radio y 130
vueltas de conductor, se obtuvieron los datos siguientes a 0.8 [A].

Semestre 2016-1
Experimento de Thomson
1. Calcule la energía cinética de un electrón cuando entra en un campo magnético de
5.5[mT], si la fuerza magnética lo hace girar un radio de 6 [mm].
Ec = 1.5343x10‒17 [J]
2. En un tubo de rayos catódicos, el haz de electrones se mueve a través de un campo
magnético de 7.0 [T] y es acelerado al aplicar una diferencia de potencial de 210 [V].
Calcule la aceleración centrípeta que sufren los electrones.
ac = 1.0581x1019 [m·s‒2]

Radio [cm]

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0Diferencia de potencial [V]

104

116

126

144

160

180

200

Determine la relación entre la carga y la masa de los rayos catódicos, use el método de
mínimos cuadrados.
q/m = 1.2757x1011 [C·kg‒1]
7.

En un experimento como el de Thomson, se determinaron los valores siguientes:
Diferencia de potencial [V]
‒1

Velocidad [m·s ]x10

‒6

235

240

245

250

255

9.1208

9.2173

9.3128

9.4074

9.5010Utilice la información que da la totalidad de los puntos para hallar el mejor valor para la
relación carga/masa de los electrones.

3. Cuando un electrón atraviesa perpendicularmente un campo magnético, se ejerce
sobre él una fuerza magnética de 910x10‒18 [N], provocando que se desvíe con un radio
de curvatura de 7 [cm]. Determine:
a) La energía cinética del electrón.
b) El potencial de aceleración.
a)Ec = 31.85x10‒18 [J]
b) V = 198.7891 [V]
4. Cuando un haz de rayos catódicos pasa perpendicularmente a través de un campo
magnético de 0.7 [mT] se desvía con un radio de curvatura de 56.8561x10‒3 [m]. Se
desea que el haz de rayos catódicos recupere su trayectoria recta aplicando un campo
eléctrico (E) perpendicular a la trayectoria del haz y al campo magnético. Calcule la
magnitud que deberá tenerel campo eléctrico aplicado.
E = 4 900 [N·C‒1]
5.

q/m = 1.77x1011 [C·kg‒1]
8. En un experimento como el de Thomson, se mantuvo constante la corriente y se
determinaron los datos siguientes:
Ec[J] x 1018
r[m] x 103

70

140

210

280

350

420

490

11.4215 22.8431 34.2647 45.6863 57.1078 68.5294 79.9510

Empleando la información que da la totalidad de los puntos, determine la fuerza
centrípetaque se ejerce sobre los electrones.
Fc = 1.2257x10‒14 [N]
9. Un protón con energía cinética de 8.48x10‒19 [J] entra en una cámara, moviéndose
perpendicularmente a un campo magnético de 1.2 [mT]. Calcule la fuerza magnética
que actúa sobre el protón.
Fm = 6.1223x10‒18 [N]

En un experimento como el de Thomson, se obtuvieron los resultados siguientes:
Fm [N]

v [m·s‒1]

9.4145 x 10‒16

6.5 x 10610.1387 x 10‒16

7 x 106

11.5871 x 10‒16

8 x 106

13.0355 x 10‒16

9 x 106

Donde Fm es la fuerza magnética ejercida sobre los electrones y v es la velocidad de
los mismos. El ángulo entre el vector velocidad y el vector campo magnético es de 90º.
Utilizando las cuatro parejas de datos y el método de los mínimos cuadrados, calcule el
campo magnético aplicado.
B = 9.0401x10‒4 [T]

10. Un protónincide sobre la tierra con una rapidez de 1x106 [m·s‒1] en dirección
perpendicular al campo magnético terrestre de 1.3x10‒6 [T]. Calcule:
a) El radio de la trayectoria resultante.
b) La aceleración centrípeta.
a) 8 030.4005 [m]
b) 1.2453x108 [m·s‒2]
11. Un haz de iones 12C+ describe una curvatura cuyo diámetro es 14.3 [cm], al pasar
perpendicularmente a través de un campo magnético de 5.8 [mT]. ¿Cuáles la energía
cinética que adquieren los iones?
Ec = 1.1076x10‒19 [J]
Serie de Ejercicios de Química
Tema I: Estructura atómica

Compiló: Alfredo Velásquez Márquez
Semestre 2016-1

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12. Un haz de iones de carga unitaria (1+) y masa de 1.1627x10‒26 [kg], se acelera por
una diferencia de potencial de 400 [V] que se establece entre el ánodo y el cátodo. A
continuación, los iones entran a una...