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CAMPO MAGNETICO
PRUEBAS DE SELECTIVIDAD. MADRID
1. CUESTIONES
1. Una carga eléctrica penetra en una región del espacio,
representada por la figura adjunta, donde existe un campo
magnético uniforme y constante, cuya dirección es
perpendicular al plano del papel y de sentido entrante.
¿Cuál es el signo de la carga eléctrica si ésta se desvía en el
campo según lo indicado en dicha figura? Razone la
respuesta.
v
2. Un protón que parte del reposo se acelera en una B
máquina (un ciclotrón), hasta alcanzar la velocidad de
2,5·107 m/s, en un tiempo de 10-2 s. Determinar la potencia media desarrollada por el
acelerador en el proceso (mp = 1,67·10-27 kg.).
3. ¿Puede ser cero la fuerza magnética sobre una partícula cargada que se mueve en el seno de
un campo magnético? ¿Puede ser cero la fuerza eléctrica sobre una partícula cargada que se
mueve en el seno de un campo eléctrico? Razone las respuestas.
4. Una carga eléctrica penetra con velocidad v en una zona, donde existe un campo magnético
perpendicular a su trayectoria inicial. Describir razonadamente los movimientos que podrá
describir la partícula en función del signo de la carga y de la magnitud de su velocidad. Elija
arbitrariamente el sentido del campo magnético.
5. Un electrón tiene en el punto A de la figura una
velocidad v0 de 107 m/s. Calcúlese el módulo y el
sentido del campo magnético que obligará a seguir la
trayectoria semicircular de A a B. El diámetro AB =
0,1 cm.).
v
0
A
B
6. Un electrón se mueve en las proximidades de un
cable conductor rectilíneo por el que circula una corriente de 10 A. Cuando el electrón está a
0,05 m del cable, su velocidad es 105 m/s y se dirige perpendicularmente hacia el cable. ¿Cuál
es la fuerza que actúa sobre el electrón? Datos: µ0= 4π 10-7 H m-1; e = 1,6 · 10-19 C. Madrid.
Junio 1995.
7. En una región del espacio coexisten un campo eléctrico E = 105 j (N C-1) y un campo
magnético B = 0,6 k (T). Si una partícula α entra en esta región con una velocidad que es
perpendicular a ambos campos. ¿Cuál deberá ser el módulo de la velocidad para que no sufra
desviación? Madrid. Junio 1995.
8. Una carga eléctrica positiva q se mueve con velocidad constante v y entra en una región
donde existe un campo magnético uniforme B perpendicular a v . Determinar el módulo,
dirección y sentido de un campo eléctrico E que, aplicado en la misma región del espacio,
permita que la carga eléctrica continúe su movimiento rectilíneo. Madrid. Junio 1995.
2. PROBLEMAS.
1. Dos conductores muy largos, paralelos y horizontales, separados por una distancia de
1,1·10-3 m, están situados en un plano vertical, tal y como se indica en la figura. El tramo AB
es un hilo rígido de 1 m de
longitud y de densidad 0,05 g/cm
que cierra el conductor superior y
que puede deslizar verticalmente
A
B
mediante contactos móviles. Por
h
los dos conductores circula la
misma corriente de 50 A. ¿A qué
altura se mantendrá en reposo el
conductor móvil respecto al conductor inferior? ¿Cuál deberá ser el sentido de las corrientes?
PRUEBAS SELECTIVIDAD. LOGSE
1. Un electrón es acelerado desde el reposo por una diferencia de potencial de 2000 V. A
continuación penetra en una región de campo magnético uniforme, en dirección
perpendicular a las líneas del campo, y describe una semicircunferencia de 12 cm de
diámetro. Calcular: a) El valor del campo magnético, b) La fuerza magnética ejercida
sobre el electrón y el trabajo realizado por dicha fuerza.
2. Un conductor rectilíneo e indefinido, recorrido por una corriente de intensidad I, produce
un campo magnético de inducción magnética B = 4 x 10-6 T a una distancia de 5 cm del
conductor. A) Qué intensidad de corriente I se precisa para producir ese campo? B) Se
coloca paralelamente al conductor anterior, a una distancia de 50 cm del mismo, un
segundo conductor rectilíneo e indefinido recorrido por una corriente de intensidad 0,5 A
en igual sentido, ¿qué fuerza por unidad de longitud se ejercen entre si estos conductores?
3. 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 si: a) ¿Cuál debe 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?
PROBLEMAS TEMA 9 ELECTROMAGNETISMO
1. Un campo magnético uniforme, B = 3 G, existe en la dirección +x. Un protón (q = +e) se
dispara a través del campo en la dirección +y, con una velocidad de 5.106 m/s. a) Calcular el
módulo y la dirección de la fuerza sobre el protón. b) Repetir el calculo si el protón se
reemplaza por un electrón.
3. Un protón penetra en un campo magnético de 1,5 Teslas, con una velocidad de 2. 107 m/s
en un ángulo de 30º con el campo. Calculad la fuerza sobre el protón.
4. Un haz de rayos catódicos (un haz de electrones q = -e, m = 9,1 . 10-31 Kg) se deflecta en
un círculo de radio 2 cm. por medio de un campo magnético uniforme con B = 4,5 10-3 T.
¿Cuál es la velocidad de los electrones?
5. Un haz de partículas de carga q entra en una región donde existe un campo eléctrico
uniforme y dirigido hacia abajo. Su valor es 80 KV/m. Perpendicular a E, y dirigido hacia
dentro de la página, se encuentra un campo magnético B = 0,4 T. Si el valor de la velocidad
de las partículas se escoge apropiadamente, las partículas no sufrirán ninguna deflexión por
estos campos magnético y eléctrico perpendiculares entre si. ¿Qué velocidad se seleccionó en
este caso?
6. Un protón se dispara con una velocidad de 8 106 m/s formando un ángulo de 30º hacia un
campo dirigido en la dirección x, con B = 1,5 T. Descríbase la trayectoria que sigue el protón.
7. Las partículas alfa ( m = 6,68.10-27 Kg, q = +2e) se aceleran a través de una caída de
potencial de 1 KV. Después entran a un campo magnético B = 0,2 T, perpendicular a la
dirección de su movimiento. Calcúlese el radio de su trayectoria.