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Inducción Electromagnética
Tarea: Problemas de Practica
AP Física B de PSI
Nombre___________________________________
Preguntas de Multiopción
1. Un circuito cuadrado de alambre se coloca en un campo magnético uniforme
perpendicular a las líneas magnéticas. La fuerza del campo magnético es de 0,5 T y un
lado del cuadrado es de 0,2 m. ¿Cuál es el flujo magnético en el circuito?
A) 0,02 Wb
B) 0,04 Wb
C) 0,06 Wb
D) 0,08 Wb
E) 0,10 Wb
2. Un circuito circular de alambre se coloca en un campo magnético uniforme
perpendicular a las líneas magnéticas. La fuerza del campo magnético es B y el radio
del circulo es de R. ¿Cuál es el flujo magnético en el circuito?
A) π B/R2
B) π BR2
C) π B/R
D) π BR
E) B/R2
3. Un circuito cuadrado de alambre con un lado de 0,4 m es colocado en un campo
magnético uniforme de B=2 T. La vector normal del circuito hace un ángulo de 60º con
las líneas del campo magnético. ¿Cuál es el flujo magnético en el circuito?
A) 0,12 Wb
B) 0,14 Wb
C) 0,16 Wb
D) 0,18 Wb
E) 0,20 Wb
4. Un circuito circular se pone inicialmente en un campo magnético uniforme
perpendicular a las líneas de campo y luego se retira rápidamente del campo. La FEM
inducida crea un flujo de carga eléctrica en el circuito. ¿Cuál de las siguientes explica la
fuerza en la corriente inducida por el campo original?
A) La fuerza hace que el circuito rote por su eje
B) La fuerza hace que el circuito rote por su diámetro
C) La fuerza hace que el circuito se acelere en la dirección del campo
D) La fuerza hace que el circuito acelere perpendicular a la dirección del campo
E) La fuerza se opone a cualquier movimiento del circuito
5. Una barra de imán con el polo norte hacia abajo se mantiene por encima de un anillo de
aluminio horizontal. ¿Cuál de las siguientes acerca de la corriente inducida en el anillo
es cierta? (visto desde arriba)
A) No hay corriente en el anillo
B) Hay una corriente en sentido horario en el anillo
C) Hay una corriente en sentido antihorario en el
anillo
D) Hay una corriente alterna en el anillo
E) Se requiere más información
6. Una barra de imán con el polo norte hacia abajo se
mantiene por encima de un anillo de aluminio
horizontal. ¿Cuál de las siguientes acerca de la corriente
inducida en el anillo es cierta? (Visto desde arriba)
A) No hay corriente en el anillo
B) Hay una corriente en sentido horario en el anillo
C) Hay una corriente en sentido antihorario en el anillo
D) Hay una corriente alterna en el anillo
E) Se requiere más información
7. Un circuito circular de alambre se coloca en un campo magnético uniforme dirigido
fuera de la página. De repente el campo magnético desaparece. ¿Cuál es la dirección
de la corriente inducida en el circuito?
A) Sentido horario
D) Dentro de la pagina
B) sentido antihorario
C) No hay corriente en la bobina
E) Fuera de la pagina
8. Un circuito cuadrado de alambre se coloca en un campo magnético uniforme dirigido
dentro de la página. De repente el campo magnético se hace más fuerte. ¿Cuál es la
dirección de la corriente inducida en el circuito?
(A) Sentido horario
D) Dentro de la
pagina
B) sentido antihorario
C) No hay corriente en la bobina
pagina
E) Fuera de la
9. Una barra de cobre ML se mueve a una velocidad constante en un campo magnético
uniforme perpendicular a la las líneas magnéticas. ¿Cual afirmación es verdadera
acerca de la potencial eléctrica en la barra?
A) El punto M se encuentra en una potencial mayor
B) El punto L se encuentra en una potencial mayor
C) La potencial es mayor en el superficie de la barra
D) La potencial es mayor en el centro de la barra
E) Se requiere más información
10. Una barra de cobre ML se mueve a una velocidad constante en un campo magnético
uniforme perpendicular a la las líneas magnéticas. ¿Cual afirmación es verdadera
acerca del potencial eléctrico en la barra?
A) El punto M se encuentra en una potencial mayor
B) El punto L se encuentra en una potencial mayor
C) La potencial es mayor en el superficie de la barra
D) La potencial es mayor en el centro de la barra
E) Se requiere más información
11. Un circuito cuadrado de alambre con un lado de "a" y resistencia R se jala fuera del
campo con una velocidad constante de v. La fuerza del campo es B. ¿Cual afirmación
es cierta sobre la magnitud y la dirección de la corriente inducida?
Magnitud
Dirección
A) Bav/R
Sentido antihorario
B) Bav/R
Sentido horario
C) BavR
Sentido antihorario
D) BavR
Sentido horario
E) Ba/vR
Sentido antihorario
12. Un circuito cuadrado de alambre con un lado de "a" y resistencia R se jala fuera del
campo con una velocidad constante de v. La fuerza del campo es B. ¿Cual afirmación
es verdadera acerca de la magnitud y la dirección de la fuerza magnética sobre el
circuito?
(A) Bav/R
en la dirección del movimiento del circuito
(B) Bav/R
en la dirección opuesta del movimiento del circuito
(C) B2a2v/R
en la dirección del movimiento del circuito
(D) B2a2v/R
en la dirección opuesta del movimiento del circuito
(E) B2a2vR
en la dirección del movimiento del circuito
13. Un circuito cuadrado de alambre de aluminio se pone inicialmente perpendicular a las
líneas de un campo magnético constante de 0,5 T. El área encerrada por el circuito es
de 0,2 m2. El circuito después es girado a un ángulo de 90° de modo que el plano del
circuito es paralelo a las líneas del campo. El giro demora 0,1 s. ¿Cuál es la fem
inducida en el circuito?
(A) 0,5 V
B) 1,0 V
C) 1,5 V
D) 1,2 V
E) 0,8 V
14. Un circuito cuadrado de alambre con un lado de "a" y resistencia R se coloca en un
campo magnético uniforme de B. La fuerza del campo se desvanece y resulta en una
corriente inducida en el circuito. ¿Cuál es la rapidez de cambio del campo magnético?
(A) IR/a
B) IR/a2
C) IRa2
D) IRa
E) Ia/R
15. Una barra metálica con extremos acostados en dos carriles paralelos se mueve a una
velocidad constante v en la dirección del campo magnético uniforme B. La FEM
inducida en la barra es:
A) Dirigida a la izquierda de la página
B) Dirigida a la derecha de la página
C) Dirigida a la parte superior de la página
D) Dirigida a la parte inferior de la página
E) Cero
16. Un circuito de alambre se jala con una velocidad constante v hacia la derecha a través
de una región de espacio donde existe un campo magnético uniforme B dirigido a la
página, como se muestra en la figura. La fuerza magnética sobre el circuito es
A) Dirigida a la izquierda tanto cuando entra y sale de la región
B) Dirigida hacia la derecha tanto cuando entra y sale de la región
C) Dirigida a la izquierda al entrar en la región y hacia la derecha al salir
D) Dirigida a la derecha al entrar en la región y hacia la izquierda al salir
E) Cero en todo momento
17. Una barra vertical de alambre de cobre se mueve a la derecha con una velocidad
constante v en la dirección perpendicular a un campo magnético horizontal y constante
de B. ¿Cuál de las siguientes opciones describe las
cargas inducidas en los extremos del alambre?
Punto M
Punto L
A) Positiva
Negativa
B) Negativa
Positiva
C) Negativa
Cero
D) Cero
Negativa
E) Cero
Cero
18. Cuando el interruptor se cierra la dirección de la corriente eléctrica es:
Lazo 1
Lazo 2
(A) Sentido horario
Sentido antihorario
(B) antihorario
horario
(C) horario
horario
(D) antihorario
antihorario
(E) cero
cero
19. ¿Cuál de los siguientes procedimientos no resultara en una corriente inducida en el
lazo2:
(A) Cerrar el interruptor
(B) Abrir el interruptor
(C) Rotación del lazo 2 con respecto a su eje cuando el
interruptor está cerrado por un largo tiempo
(D) Rotación del lazo 2 con respecto a su diámetro cuando el
interruptor está cerrado por un largo tiempo
(E) Sacando el lazo 2 del lazo 1 cuando el interruptor está
cerrado por un largo tiempo
20. Una barra de imán con su polo norte hacia abajo se deja caer desde una cierta altura y
en su caída pasa a través de una bobina de alambre cerrado. ¿Cual afirmación es
verdadero acerca de la aceleración del imán?
(A) Mayor que g
B) Menos que g
E) Se requiere más información
C) g
D) Aceleración es cero
Preguntas Abiertas
1. Un circuito rectangular de alambre de 0,5 m2 de área y de 0,2 Ω se coloca en una región
donde el campo magnético cambia como se muestra en el diagrama a continuación.
a. ¿Cuál es el flujo magnético en el circuito al 0,4s?
b. ¿Cuál es la fem inducida por los momentos siguiente?
i. _______ 0,1 s
ii.
________0,3 s
iii.
________ 0,5 s
c. ¿Cuál es la corriente inducida por los tiempos siguiente?
i. _______ 0.1 s
ii.
________0.3 s
iii.
________ 0.5 s
d. En el diagrama dibuja la corriente inducida en función del tiempo.
2. Un circuito rectangular de alambre de 0,5 m de ancho y 1,5 m de largo se mueve fuera de
un campo magnético uniforme de B=2T a una velocidad constante de 2 m/s. El lado
izquierdo del circuito se queda dentro del campo cuando el lado derecho está fuera. La
resistencia del circuito es de 0,5 Ω.
a. ¿Cuál es la dirección de la corriente inducida en el circuito?
b. Calcula la FEM inducida en el circuito.
c. Calcula la corriente inducida en el circuito.
d. Calcula la fuerza aplicada necesaria para mover el circuito a una velocidad
constante.
e. Calcula la potencia desarrollada por la fuerza.
3. Una barra metálica tiene una longitud L y se desliza a una velocidad constante v por encima
de dos carriles paralelos. Los carriles están conectado a una resistencia R. El aparato se
colocado en un campo magnético uniforme B, que es perpendicular al plano por donde la
barra se mueve.
a. ¿Cuál es la dirección de la corriente inducida?
b. Determina la FEM inducida.
c. Determina la corriente inducida en el circuito.
d. Determina el campo eléctrico E inducida en la barra
e. Determina la fuerza necesaria para mover la barra a la velocidad constante.
f.
Determina la potencia disipada en la resistencia cuando la barra atraviesa el campo
magnético.
4. Una bobina de 30 cm de diámetro consiste de 20 vueltas de alambre de cobre circular que
es 2mm en diámetro. La bobina es conectada a un galvanómetro de baja resistencia.
Inicialmente, la bobina se coloca en un campo magnético uniforme perpendicular a su
plano. Durante el experimento el campo magnético cambia de 0,5T a 2,5T en 0,4s. Ignore
la resistencia de los cables de conexión. (resistividad del cobre 1,68x10-8 Ω·m)
a. Calcula el flujo inicial de la bobina.
b. Calcula la FEM inducida en el galvanómetro.
c. Calcula la corriente inducida en la bobina.
d. Calcula la potencia disipada en la bobina como el campo cambia.
Respuestas
Multiopción
1. E
2. B
3. C
4. E
5. A
6. H
7. B
8. B
9. A
10. G
11. D
12. D
13. B
14. B
15. E
16. A
17. B
18. B
19. C
20. B
Preguntas Abiertas
1.
a. 0,2 Wb
b.
i. -1 V
ii. 0
iii. 2v
c.
i. 5 A
ii. 0
iii. 10 A
d.
2.
a.
b.
c.
d.
e.
Sentido horario
2V
4A
4N
8W
3.
a.
b.
c.
d.
e.
f.
Sentido horario
ξ = BLv
I = BLv/R
E = Bv
F = B2L2v/R
P = B2L2v2/R
a.
b.
c.
d.
0,71 W
0,9 V
0,0841 A
0,0757 W
4.