FUERZA MAGNETICA
4. Protones con una energía cinética de 5.0 MeV (1
1. Un grupo de partículas se mueve en un campo eV=1.6x10^-19 J) se mueven en la dirección
magnético de magnitud y dirección positiva de x y entran en un campo magnético
desconocidas. Usted observa que un protón que ⃗ = 0.05 𝑘̂ 𝑇dirigido hacia fuera del plano de la
𝐵
se mueve a 1.50 km/s en la dirección +x
pagina que se extiende desde x=0 hasta x=1m,
experimenta una fuerza de 2,25 *10−16 N en la
dirección +y, y otro electrón que se mueve a 4,75 como se observa en la figura. Determine el
km/s en la dirección -z experimenta una fuerza de angulo 𝛼 entre el vector velocidad inicial del haz
8,50*10−16 N. a) ¿Cuáles son la magnitud y de protones y el vector de velocidad después
dirección del campo magnético? b) ¿Cuáles son la que el haz sale del campo.
magnitud y dirección de la fuerza magnética R. 8,9°
sobre un electrón que se mueve en la dirección -
y a 3,2 km/s?
⃗ = 1,46 𝑇 a 40° del eje +x, hacia el eje z en
R. a) 𝐵
el plano xz b) 𝐹 = 7,48 ∗ 10−16 a 50° del eje +x
hacia el eje +z
2. Un electrón en el punto A de la figura tiene una
rapidez v0 de 1,41*106 m/s. Calcule a) la 5. Un alambre largo que conduce una corriente de
magnitud y la dirección del campo magnético que 4,50 A forma dos dobleces a 90°, como se
hará que el electrón siga la trayectoria muestra en la figura. La parte flexionada del
semicircular entre A y B, y b) el tiempo requerido alambre pasa a través de un campo magnético
para que el electrón se mueva de A a B. uniforme de 0,240 T dirigido como se indica en la
figura y confinado a una región limitada del
espacio. Calcule la magnitud y la dirección de la
fuerza que el campo magnético ejerce sobre el
alambre.
R. a) 1,6*10−4 𝑇 hacia la página b) 1,11*10−7 𝑠
3. Se deja caer una pelota de 150 g que contiene
4,00*108 electrones excedentes hacia un pozo
vertical de 125 m. En el fondo del pozo, la pelota
entra de súbito en un campo magnético uniforme
horizontal con magnitud de 0,250 T y dirección R. F=0,724 N a 63.4° por encima del eje +x
de este a oeste. Si la resistencia del aire es
despreciablemente pequeña, encuentre la
magnitud y la dirección de la fuerza que este 6. Una barra conductora de masa 𝑚 = 10 𝑘𝑔 y
campo magnético ejerce sobre la pelota cuando longitud 𝐿 = 4 𝑚 y resistencia eléctrica 𝑅 = 40 𝛺,
acaba de entrar al campo. se encuentra en reposo sobre rieles conductores
R. 7,93*10−10 N sur lisos de resistencia despreciable como se indica,
AUX. UNIV. POMA RAMOS GABRIEL DITER FIS 200
, si el campo magnético es perpendicular a los
rieles y tiene un valor 𝐵 = 2𝑇. Determinar el
𝑚
voltaje de la fuente considere 𝑔 = 10 𝑠 2
R. a) gira alrededor del eje Az b) 294 rad/𝑠 2
CAMPO MAGNETICO POR UN ELEMENTO
CONDUCTOR DE CORRIENTE
R. V=300V
7. Una bobina rectangular esta constituida por 9. Una carga puntual de +6,00 uC se desplaza con
N=100 vueltas muy apretadas y tiene como rapidez constante de 8,00*106 m/s en la
dimensiones a=400 m y b=0.300 m. La bobina se dirección +y con respecto de un marco de
referencia. En el instante en que la carga puntual
articula a lo largo del eje y. y su plano forma un
está en el origen de este marco de referencia,
ángulo 𝜃=30° con el eje x. a) ¿Cuál es la magnitud
¿cuál es el vector del campo magnético que
del momento de torsión ejercido sobre la bobina produce en los siguientes puntos: a) x=0,500 m,
por un campo magnético uniforme B=0.800 T y=0, z=0; b) x =0, y= -0,500 m, z=0; c) x=0, y=0,
dirigido a lo largo del eje x, cuando la corriente es z=+0,500 m; d) x=0, y=-0,500 m, z=+0,500 m?
I=1?20 A en la dirección en la que se muestra en R. a) (-1.92*10−5 𝑇)𝑘̂ b) 0
la figura? ¿Cuál es la rotación esperada de la
bobina? 10. Un electrón se mueve a 0,100 c, como se muestra
en la figura. Calcule la magnitud y dirección del
campo magnético que este electrón produce en
los siguientes puntos, cada uno situado a 2,00
mm desde el electrón: a) puntos A y B; b) punto
C; c) punto D.
8. Una bobina rectangular uniforme con masa total
de 210 g y dimensiones de 0,500 m x 1,00 m, está
R. a) 6,00*10−10 𝑇 hacia fuera del papel b)
orientada en forma perpendicular a un campo
1,2*10−9 𝑇 hacia fuera del papel c) 0
magnético uniforme de 3,00 T (ver figura). De
repente, se inicia una corriente de 2,00 A en la
bobina. a) Sobre cuál eje (A1 o A2) comenzará a 11. Determinar la inducción magnética en el punto
girar la bobina? ¿Por qué? b) Encuentre la O
aceleración angular inicial de la bobina apenas
comienza a fluir la corriente.
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4. Protones con una energía cinética de 5.0 MeV (1
1. Un grupo de partículas se mueve en un campo eV=1.6x10^-19 J) se mueven en la dirección
magnético de magnitud y dirección positiva de x y entran en un campo magnético
desconocidas. Usted observa que un protón que ⃗ = 0.05 𝑘̂ 𝑇dirigido hacia fuera del plano de la
𝐵
se mueve a 1.50 km/s en la dirección +x
pagina que se extiende desde x=0 hasta x=1m,
experimenta una fuerza de 2,25 *10−16 N en la
dirección +y, y otro electrón que se mueve a 4,75 como se observa en la figura. Determine el
km/s en la dirección -z experimenta una fuerza de angulo 𝛼 entre el vector velocidad inicial del haz
8,50*10−16 N. a) ¿Cuáles son la magnitud y de protones y el vector de velocidad después
dirección del campo magnético? b) ¿Cuáles son la que el haz sale del campo.
magnitud y dirección de la fuerza magnética R. 8,9°
sobre un electrón que se mueve en la dirección -
y a 3,2 km/s?
⃗ = 1,46 𝑇 a 40° del eje +x, hacia el eje z en
R. a) 𝐵
el plano xz b) 𝐹 = 7,48 ∗ 10−16 a 50° del eje +x
hacia el eje +z
2. Un electrón en el punto A de la figura tiene una
rapidez v0 de 1,41*106 m/s. Calcule a) la 5. Un alambre largo que conduce una corriente de
magnitud y la dirección del campo magnético que 4,50 A forma dos dobleces a 90°, como se
hará que el electrón siga la trayectoria muestra en la figura. La parte flexionada del
semicircular entre A y B, y b) el tiempo requerido alambre pasa a través de un campo magnético
para que el electrón se mueva de A a B. uniforme de 0,240 T dirigido como se indica en la
figura y confinado a una región limitada del
espacio. Calcule la magnitud y la dirección de la
fuerza que el campo magnético ejerce sobre el
alambre.
R. a) 1,6*10−4 𝑇 hacia la página b) 1,11*10−7 𝑠
3. Se deja caer una pelota de 150 g que contiene
4,00*108 electrones excedentes hacia un pozo
vertical de 125 m. En el fondo del pozo, la pelota
entra de súbito en un campo magnético uniforme
horizontal con magnitud de 0,250 T y dirección R. F=0,724 N a 63.4° por encima del eje +x
de este a oeste. Si la resistencia del aire es
despreciablemente pequeña, encuentre la
magnitud y la dirección de la fuerza que este 6. Una barra conductora de masa 𝑚 = 10 𝑘𝑔 y
campo magnético ejerce sobre la pelota cuando longitud 𝐿 = 4 𝑚 y resistencia eléctrica 𝑅 = 40 𝛺,
acaba de entrar al campo. se encuentra en reposo sobre rieles conductores
R. 7,93*10−10 N sur lisos de resistencia despreciable como se indica,
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, si el campo magnético es perpendicular a los
rieles y tiene un valor 𝐵 = 2𝑇. Determinar el
𝑚
voltaje de la fuente considere 𝑔 = 10 𝑠 2
R. a) gira alrededor del eje Az b) 294 rad/𝑠 2
CAMPO MAGNETICO POR UN ELEMENTO
CONDUCTOR DE CORRIENTE
R. V=300V
7. Una bobina rectangular esta constituida por 9. Una carga puntual de +6,00 uC se desplaza con
N=100 vueltas muy apretadas y tiene como rapidez constante de 8,00*106 m/s en la
dimensiones a=400 m y b=0.300 m. La bobina se dirección +y con respecto de un marco de
referencia. En el instante en que la carga puntual
articula a lo largo del eje y. y su plano forma un
está en el origen de este marco de referencia,
ángulo 𝜃=30° con el eje x. a) ¿Cuál es la magnitud
¿cuál es el vector del campo magnético que
del momento de torsión ejercido sobre la bobina produce en los siguientes puntos: a) x=0,500 m,
por un campo magnético uniforme B=0.800 T y=0, z=0; b) x =0, y= -0,500 m, z=0; c) x=0, y=0,
dirigido a lo largo del eje x, cuando la corriente es z=+0,500 m; d) x=0, y=-0,500 m, z=+0,500 m?
I=1?20 A en la dirección en la que se muestra en R. a) (-1.92*10−5 𝑇)𝑘̂ b) 0
la figura? ¿Cuál es la rotación esperada de la
bobina? 10. Un electrón se mueve a 0,100 c, como se muestra
en la figura. Calcule la magnitud y dirección del
campo magnético que este electrón produce en
los siguientes puntos, cada uno situado a 2,00
mm desde el electrón: a) puntos A y B; b) punto
C; c) punto D.
8. Una bobina rectangular uniforme con masa total
de 210 g y dimensiones de 0,500 m x 1,00 m, está
R. a) 6,00*10−10 𝑇 hacia fuera del papel b)
orientada en forma perpendicular a un campo
1,2*10−9 𝑇 hacia fuera del papel c) 0
magnético uniforme de 3,00 T (ver figura). De
repente, se inicia una corriente de 2,00 A en la
bobina. a) Sobre cuál eje (A1 o A2) comenzará a 11. Determinar la inducción magnética en el punto
girar la bobina? ¿Por qué? b) Encuentre la O
aceleración angular inicial de la bobina apenas
comienza a fluir la corriente.
AUX. UNIV. POMA RAMOS GABRIEL DITER FIS 200
