serie seis de física ii campo magnético y fuerza de lorentz

SERIE SEIS DE FÍSICA II
CAMPO MAGNÉTICO Y FUERZA DE LORENTZ
1- Un electrón que, ingresa perpendicularmente en un campo magnético de coordenadas (1.5x10–3, 0, 0) T, se curva
describiendo un movimiento circular con radio 5.1 cm. ¿Qué vector de campo eléctrico se requiere aplicar, en presencia del
campo magnético, para evitar la curvatura del electrón si el vector velocidad tiene coordenadas (0, Vy, 0) m/s?
2- Un alambre recto y muy largo, que tiene coordenadas (0, y, 0) m, posee una resistencia de 20 Ω. Un segundo alambre,
también recto y muy largo, si sitúa en coordenadas (0.2, y, 0) m y conduce una corriente eléctrica de 15 A. ¿Qué diferencia
de potencial eléctrico debe de aplicarse en los extremos del alambre de 20 Ω si deseamos que la fuerza magnética por
unidad de longitud que se ejerce sobre él sea 150 µN/m?
3- Un trozo de Au (ρ = 2.22x10–8 Ωm), con dimensiones A = 20 mm, B = 1 mm y C = 5 mm, se conecta a
una fem de 888 V en las caras formadas por los lados BC (cara sombreada) y se sumerge en un campo
magnético de 100 µT que atraviesa al material en las caras AC. ¿Cuánto vale la caída de potencial Hall
que ocasiona que el único electrón que aporta Au se mueva de forma lineal al interior del material? La densidad del Au es
1.93x104 kg/m3 y la masa atómica 197 g/mol.
4- Una bobina circular, 20 vueltas y 20 cm de radio, transporta una corriente eléctrica de 5 A. Si la bobina se sitúa en el
plano yz y se aplica un campo magnético constante de coordenadas (0.4, 0.2, 0.8) T, determina, para la bobina, el vector
momento que se ejerce sobre ella y su energía potencial.
5- Un electrón entra con una velocidad (2, -4, 1) m/s en una región en donde existe un campo magnético (1, 2, -3) T y un
campo eléctrico (3, -2, 0) N/C. Determina el vector aceleración que adquiere inicialmente el electrón.
6- Una partícula alfa se acelera con una diferencia de potencial eléctrico de 100 V y, sin que pierda energía, ingresa en un
campo magnético uniforme. Si la partícula alfa describe una trayectoria curvilínea con radio de 7.5 cm, ¿cuál es la
magnitud del campo magnético si éste hace un ángulo de 30 grados con el vector velocidad inicial de la partícula alfa?
7- Tres alambres de igual resistividad y dimensiones están paralelos y transportan corriente eléctrica,
tal y como se muestra en la imagen. ¿Qué corriente eléctrica debe de fluir por el alambre central para
que el sistema no se distorsione? I1 = I3 = 10 A, d = 1 cm.
8- Una espira circular (R = 0.1 m) conduce una corriente eléctrica de 2 A en el sentido de las manecillas
del reloj. Si el centro de la espira está a una distancia de 0.2 m por arriba de un alambre recto y muy largo
que transporta corriente de 3 A, ¿cuánto vale la magnitud del campo magnético en el centro de la espira?
9- Un ión monovalente es acelerado hacia una región de campos cruzados (B = 0.5 T, E = 1x107 N/C) de forma tal que
inciden perpendicularmente en ambos campos. Cuando sólo actúa el campo magnético, el radio de curvatura del ión es 80
cm, pero si actúan ambos campos, entonces, el ión viaja en trayectoria rectilínea. ¿De qué ión se trata?
10- Una espira cuadrada, 10 cm de lado y situada en el plano xy, transporta una corriente eléctrica de 3 A. Determina la
magnitud del campo magnético que se genera en el centro de la espira.