enunciados

ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
CAMPO ELÉCTRICO
Campo Eléctrico (Teoría): http://www.youtube.com/watch?v=S87d8ZsBwRM&feature=youtu.be
1º- En los puntos (-2,0) y (2,0) de un sistema cartesiano plano cuyas dimensiones se expresan en
metros, existen dos cargas fijas de – 2C y +2C respectivamente. Calcula:
a) La fuerza ejercida por estas dos cargas sobre una tercera de -3C situada en el punto
(0,4).
b) El trabajo realizado para trasladar dicha carga desde el punto (0,4) hasta el punto (4,4).
http://www.youtube.com/watch?v=heXJI7h40o8
2º El mismo problema anterior pero realizado por campo en vez de por fuerzas
http://www.youtube.com/watch?v=1keLrMRziPA
3.- Tenemos una carga de -4 IeI en el origen, una de 2 IeI en el punto -4i nm y otra de 2 IeI en el
punto 4i nm. (Dato: 1/(40) = 9.109 en unidades del SI; IeI = 1,6.10-19 C ). Determina:
a) El potencial eléctrico en el punto 3j nm.
b) El campo eléctrico en dicho punto.
c) Energía potencial eléctrica del conjunto de las tres cargas.
(Junio 2001)
http://www.youtube.com/watch?v=WzmVtK2mONw&feature=youtu.be
4.- Tenemos una carga de −4·10−6 C en el origen y otra de 2·10−6 C en el punto 6i cm
(Dato: 1/(40) = 9.109 en unidades del SI.) Determina:
a) El campo eléctrico en el punto medio entre ambas cargas.
b) En qué punto del segmento que une dichas cargas se anula el potencial eléctrico.
c) La fuerza eléctrica que experimenta la carga en el origen debido a la otra.
http://www.youtube.com/watch?v=jjea2McdFWA&feature=youtu.be
(Junio 2003)
5.- Tenemos una carga de 2 .10-3 C en el origen y otra de -4.10-3 C en el punto 4j m.
(Dato: 1/(40) = 9.109 en unidades del SI.) Determina:
a) El potencial eléctrico en el punto medio entre las cargas.
b) El campo eléctrico en dicho punto.
c) La energía potencial eléctrica del conjunto de las dos cargas.
http://www.youtube.com/watch?v=l6KXeuX0SQo&feature=youtu.be (Septiembre 2002)
6.- Se tienen dos iones con carga |e| y -3|e| separados una distancia de 10-10 m.
(Datos:1/(4 o) = 9·109 N·m2/C2, |e| = 1.6·10-19 C.) Determine:
a) La energía potencial eléctrica de los dos iones.
b) La distancia del ion positivo a la que se anula el campo eléctrico total.
c) La distancia del ion positivo a la que se anula el potencial eléctrico total a lo largo del
tramo recto comprendido entre los dos iones.
(Septiembre 2004)
http://www.youtube.com/watch?v=AIXSveluVy8&feature=youtu.be
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
7.- Un electrón y un positrón (partícula de masa igual a la del electrón y con una carga de igual
valor pero de signo positivo) se encuentran separados inicialmente una distancia de 10-6 m; el
positrón está en el origen de coordenadas y el electrón a su derecha.
(Datos: |e| = 1,6·10-19 C, me = 9,1·10-31 kg, 1/(4o) = 9·109 N·m2/C2 ) Calcule:
a) El campo eléctrico en el punto medio entre ambas partículas, antes de que empiecen a
moverse atraídas entre sí.
b) El módulo de la aceleración inicial del electrón (o del positrón) en el momento en que
empieza a moverse hacia la otra partícula.
c) La energía potencial eléctrica del conjunto de las dos partículas, cuando se han
aproximado hasta una distancia de 10-7 m.
(Junio 2005)
http://www.youtube.com/watch?v=ewATUeQn4RU&feature=relmfu
8.- Se tiene un sistema de cuatro electrones, cada uno situado en el vértice de un cuadrado de 1
cm de lado. (Datos: |e| = 1,6·10-19 C, 1/(4 o) = 9·109 N·m2/C2 ) Calcule:
a) El campo eléctrico en el centro del cuadrado.
b) La energía potencial eléctrica total del conjunto de las cargas.
c) El módulo de la fuerza eléctrica que experimenta cualquiera de los electrones.
http://www.youtube.com/watch?v=v3zR8v3AQ7U&feature=youtu.be (Septiembre 2005)
9- A una gotita de aceite se han adherido varios electrones, de forma que adquiere una carga de
9.6.10-19 C. L a gotita cae inicialmente por su peso, pero se frena y queda en suspensión gracias a
la aplicación de un campo eléctrico. La masa de la gotita es de 3,33.10-15 kg y puede considerarse
puntual.
a) Determine cuántos electrones se han adherido.
b) ¿Cuál es el valor del campo eléctrico aplicado para que la gotita quede detenida?
c) Calcule la fuerza eléctrica entre esta gotita y otra de idénticas propiedades, si la
separación entre ambas es de 10 cm. Indique si la fuerza es atractiva o repulsiva.
http://www.youtube.com/watch?v=dmFFNjDLBKk&feature=relmfu
(Septiembre 2006)
10- El enlace iónico de la molécula de cloruro de sodio (ClNa) se produce por la atracción
electrostática entre sus iones Na+ y Cl-.
a) Calcula la separación entre los dos iones, sabiendo que la energía potencial de la
molécula es de -6.1 eV.
b) Disolvemos la sal en agua a una concentración tal que la distancia media entre iones es
de 10 nm. Calcula el módulo de la fuerza que se ejercen entre sí dos iones cualesquiera
de la disolución.
c) Aplicamos a la disolución un campo eléctrico uniforme de 120 N/C. Calcula el trabajo
realizado para un ión que se desplaza 5 cm por la acción del campo.
Datos: 1/(4o) = 9·109 N·m2/C2; |e|= 1.6·10-19 C; 1 eV = 1.6·10-19 J;
(Junio 2010)
http://www.youtube.com/watch?v=7rwvkgsgmhU&feature=relmfu
11- Una carga puntual de -5.10-6 C está localizada en el punto de coordenadas (x= 4 m, y=-2m)
mientras que una segunda partícula de 12. 10-6 C se encuentra en el punto (x= 1 m, y= 2m).
Calcula el potencial en el punto (x= -1 m, y= 0) así como la magnitud y dirección del campo
eléctrico en dicho punto.
http://www.youtube.com/watch?v=uOF0cyby5rE&feature=relmfu
12- El potencial a lo largo del eje x varía según la expresión V(x)= x2+2x-8 V
a) Deduce la expresión del campo eléctrico en cualquier punto.
b) Calcula el vector E en los puntos (-4,0) y (0,0)
http://www.youtube.com/watch?v=BAW6mnI3PME&feature=relmfu
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
13- Un electrón se proyecta en el interior de un campo eléctrico uniforme E = - 2000j N/C con
una velocidad V0= 106 i m/s.
a) Compara la fuerza gravitatoria que existe sobre el electrón con la fuerza eléctrica
ejercida sobre él.
b) Determina la desviación que sufre el electrón después de haber recorrido 5 cm en la
dirección x, indicando la dirección y sentido de dicha desviación.
me= 9,1.10-31 kg e- = - 1,96.10-19 C
http://www.youtube.com/watch?v=H5pPCt0QGTU&feature=youtu.be
14- Un electrón inicialmente en reposo, es acelerado al pasar desde el cátodo al ánodo de un tubo
de rayos x mediante una diferencia de potencial de 150000 V. Halla:
a) Su energía cinética al llegar al ánodo.
b) Su masa al llegar al ánodo
c) Su velocidad en el ánodo . (Considerar que Ec= 1/2mv2)
me= 9,1.10-31 kg
http://www.youtube.com/watch?v=6P9vquo5Sgg&feature=youtu.be
15- Sobre una carga de – 2 C situada en el origen actúa una fuerza de 0,002j N. Calcula:
a) El campo eléctrico en dicho origen.
b) La fuerza que actuaría sobre una carga de + 10 C
http://www.youtube.com/watch?v=f7XM97Ot0F4&feature=youtu.be
16- Una carga puntual Q crea un campo electrostático. Al trasladar una carga testigo q desde un
punto A hasta el infinito, se realiza un trabajo de 10 J. Si se traslada desde el infinito hasta otro
punto B, el trabajo resulta ser de – 20 J.
a) ¿Qué trabajo se realiza cuando la carga se traslada desde el punto B hasta el punto A?
b) Si q = - 2 C ¿Cuánto vale el potencial en los puntos A y B?. Si el punto B es el más
cercano a la carga Q, ¿cuál será el signo de Q?¿por qué?.
http://www.youtube.com/watch?v=BIHEQrzuC2c&feature=youtu.be
17.- Un campo eléctrico uniforme de valor 200 N/C tiene la dirección del eje X. Si se deja en
libertad una carga de + 2C que se encuentra inicialmente en reposo en el origen de coordenadas:
a) ¿Cuál será la variación de energía potencial cuando la carga se encuentre en el punto
(4,0)?
b) ¿Cuál será su energía cinética en ese punto?
c) ¿Y la diferencia de potencial entre el origen y el punto (4,0)?
http://www.youtube.com/watch?v=wacCuLaVRo4&feature=youtu.be
18.-
a) El potencial en el interior de una corteza esférica es constante. ¿Cómo es el campo
eléctrico en el interior de la corteza esférica?
b) En una región del espacio el campo eléctrico es nulo. ¿Será nulo también el potencial
eléctrico? ¿Por qué?
http://www.youtube.com/watch?v=Pb66Ubs6qf0&feature=youtu.be
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
19.- Una esfera de 5 g tiene una carga de - 4 C .
a) ¿Cuál es el campo eléctrico que deberíamos de aplicar para que la esfera permanezca
en reposo sin caer al suelo?
b) Si dicho campo debe ser suministrado mediante una diferencia de potencial establecida
entre dos placas metálicas planas paralelas, separadas 5 cm ¿Cuál debe ser la
diferencia de potencial que debe establecerse?
http://www.youtube.com/watch?v=HOiLSbUVJxY&feature=youtu.be
20.- Entre dos placas planas paralelas, separadas 40 cm entre sí, con cargas iguales y de signo
opuesto existe un campo eléctrico uniforme de 4000 N/C. Si un electrón se libera de la placa
negativa, determina:
a) ¿Cuánto tarda en chocar con la placa positiva?
b) ¿Qué velocidad llevará al impactar?
me= 9,1.10-31 kg
http://www.youtube.com/watch?v=H8qk11YURzU&feature=youtu.be
21.- Un electrón entra a 2.106 m/s en una región con un campo eléctrico uniforme de 10 000 N/C.
Determina:
a) La aceleración que adquiere el electrón
b) El tiempo que tarda y la distancia que recorre en el seno del campo hasta quedar en
reposo
c) La diferencia de potencial existente entre el punto de entrada y el punto donde su
velocidad se hace cero.
me= 9,1.10-31 kg
http://www.youtube.com/watch?v=O2rIJ8z3okY&feature=youtu.be
22.- ¿Qué ocurre a una partícula con carga negativa si es abandonada en el punto B de la figura?
¿Y si es abandonada en el punto A?
http://www.youtube.com/watch?v=6gWeq4fYVk0&feature=youtu.be
23.- Una pequeña esfera de 0,5 g y con una carga de 6 nC cuelga de un hilo. Cuando el sistema se
introduce entre dos placas planas verticales y cargadas, separadas entre sí 10 cm, se observa que
el hilo forma un ángulo de 15º con la vertical. ¿Cuál es la diferencia de potencial existente entre
las placas?
http://www.youtube.com/watch?v=HVA8VgiY62g&feature=youtu.be
24.- Una bolita de corcho de 2 g de masa pende de un hilo ligero que se halla en el seno de un
campo eléctrico E = (4i +3j).105 N/C. En esa situación el ángulo que forma el hilo con la vertical es
de 30º. Determina
a) La carga de la bolita
b) La tensión del hilo.
http://www.youtube.com/watch?v=3kwgpPVOuy0&feature=youtu.be
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
25.-Dos esferas de 0,1 kg de masa cada una y cargadas con cargas eléctricas iguales, están
suspendidas de un punto por sendos hilos aislantes de 20 cm de longitud. Halla la carga de las
esferas, sabiendo que la separación entre ellas por efecto de la repulsión eléctrica, es de 2,5 cm.
http://www.youtube.com/watch?v=uRa1Q3Q0RL4&feature=youtu.be
26.- Dos esferas de 5 g están suspendidas de sendos hilos de 20 cm de longitud. Si las esferas
tienen cargas de + 3.10-8 C y de - 3.10-8 C, respectivamente y se hallan en el seno de un campo
eléctrico uniforme en la dirección del semieje X+, determina la intensidad del campo eléctrico
cuando el sistema queda en equilibrio y los hilos forman un ángulo de 15º con la vertical.
http://www.youtube.com/watch?v=sMXlzf-yI4k&feature=youtu.be
27.- Tenemos una carga de -4 IeI en el origen y otra de 2 IeI en el punto -4j nm. (Dato: 1/(40) =
9.109 en unidades del SI; IeI = 1,6.10-19 C ). Determina:
a) El potencial eléctrico en el punto medio de las dos cargas.
b) El campo eléctrico en dicho punto.
c) Energía potencial eléctrica del conjunto de las dos cargas. (Septiembre 2000)
http://www.youtube.com/watch?v=d3NMCYBXEnw&feature=youtu.be
5
ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
CAMPO MAGNÉTICO
Campo magnético (Teoría )
http://www.youtube.com/watch?v=r_Tx758cPBw&feature=youtu.be
Video 1
http://www.youtube.com/watch?v=XCbSF-ZenKo&feature=youtu.be
Video 2
http://www.youtube.com/watch?v=otka5Ph8xwg&feature=youtu.be
Vídeo 3
http://www.youtube.com/watch?v=wT4hOuJ4QDU&feature=youtu.be
Video 4
http://www.youtube.com/watch?v=i219jc0miOA
Video 5
http://www.youtube.com/watch?feature=endscreen&v=8QG8sqDwM1c&NR=1
(Inducción Electromagnética)
1.- Considere un átomo de hidrógeno con el electrón girando alrededor del núcleo en una órbita
circular de radio igual a 5,29.10-11 m. Despreciamos la interacción gravitatoria. Calcule:
a) La energía potencial eléctrica entre el protón y el electrón.
b) La velocidad del electrón en la órbita circular.
c) El campo magnético al que se ve sometido el protón.
(Junio 2008)
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2
2
Datos: |e| = 1.6;10 C, me = 9.18.10 kg, 1/(4o) = 9·10 N·m /C 10-7 TmA-1
http://www.youtube.com/watch?v=2F7S1igm9UY
2.- Sea un átomo de hidrógeno con el electrón girando alrededor del núcleo en una órbita circular
de radio igual a 5.298.10-11 m. Despreciamos la interacción gravitatoria.
a) Calcule el módulo del campo eléctrico que crea el protón en los puntos de la órbita del
electrón.
b) Teniendo en cuenta que la fuerza eléctrica actúa como fuerza centrípeta, calcule el
momento angular del electrón en la órbita circular.
c) El electrón gana del exterior una energía de 1.638.10-18 J y salta a la siguiente órbita.
Obtenga el radio de dicha órbita.
(Septiembre 2007)
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9
Datos: |e| = 1.68.10 C, me = 9.18.10 kg, 1/(4o) = 9·10 N·m2/C2
http://www.youtube.com/watch?v=aYQsOC_iT4U&feature=relmfu
3.- En el nuevo acelerador de partículas LHC se generan campos magnéticos de 2 T mediante
un solenoide de 5.3 m de longitud por el que circula una corriente de 7700 A.
a) ¿Cuántos electrones circulan cada segundo por el cable del solenoide?.
b) Calcule la fuerza que experimenta un electrón que entra al acelerador a 1 m/s
perpendicularmente al campo magnético.
c) Obtenga el número de espiras que contiene el solenoide.
Datos: |e| = 1.6;10-19 C, 10-7 TmA-1
(Septiembre 2009)
http://www.youtube.com/watch?v=ouPUuFpIk5w&feature=relmfu
4.- Un protón con una velocidad de 650i m/s penetra en una región donde existe un campo
magnético uniforme B = 10-4j T.
(Datos: |e| = 1.6·10-19 C, mp = 1.67·10-27 kg, 1/(4o) = 9·109 N·m2/C2.) Determine las siguientes
magnitudes en la zona con campo magnético:
a) Módulo de la fuerza que experimenta el protón.
b) Módulo de su aceleración.
c) Potencial eléctrico producido por el protón en el centro de la órbita que describe.
http://www.youtube.com/watch?v=vuuWHHyqk8o&feature=relmfu
(Junio 2004)
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
5.- Una partícula con una carga de -2Iel, una masa de 10-20 kg y una velocidad de 10i + 20j m/s
penetra en una zona con un campo magnético B = 0,1i T. (Dato: lel = 1,6.10-19 C.) Determine:
a) Módulo de la fuerza que experimenta la partícula.
b) Tipo de movimiento que describe.
c) Campo eléctrico que habría que aplicar para que la partícula continuara en línea recta.
http://www.youtube.com/watch?v=LvZ8o9BXM9Y
(Junio 2002)
6.- Una partícula con una carga de -2IeI, una masa de 10-20 kg y una velocidad de 10i m/s penetra
en una zona con un campo magnético B = 0,1i+0,02j T. (Dato: IeI = 1,6.10-19 C ). Determina:
a) Módulo de la fuerza que experimenta la partícula
b) Radio de curvatura de su trayectoria.
c) Campo eléctrico que habría que aplicar para que la partícula continuara en linea recta.
http://www.youtube.com/watch?v=VMxcp4E9HLM&feature=youtu.be
(Septiembre 2001)
7.- Un electrón penetra en una zona con un campo magnético uniforme de 10−2 T y lleva una
velocidad de 5·106 m/s perpendicular al campo magnético. (Datos: |e| = 1.6·10−19 C
y me = 9,1·10−31 kg.) Determine las siguientes magnitudes del electrón en la zona con campo
magnético:
a) Módulo de la fuerza que experimenta.
b) Radio de curvatura de su trayectoria.
c) Módulo del momento angular respecto del centro de la circunferencia que describe el
electrón.
(Septiembre 2003)
http://www.youtube.com/watch?v=lHDVVFXfsoQ
8.- Un protón en reposo es acelerado, en el sentido positivo del eje X, hasta una velocidad de 105
m/s. En ese momento, penetra en un espectrómetro de masas donde existe un campo
magnético cuyo vector es B = 0.01k T.
a) Obtenga la fuerza (en vector) que actúa sobre el protón en el espectrómetro.
b) Calcule la diferencia de potencial que fue necesaria para acelerar el protón hasta los 105
m/s antes de entrar en el espectrómetro.
c) Si en lugar del protón entra en el espectrómetro un electrón, con la misma velocidad,
calcule el nuevo campo magnético que habría que aplicar para que la trayectoria del
electrón se confundiera con la del protón anterior.
Datos: |e| = 1.6.10-19 C, mp = 1.67.10-27 kg, me = 9,1.10-31 kg, 1/(4 o) = 9·109 N·m2/C2
http://www.youtube.com/watch?v=fXmmCDVtNNo
(Junio 2006)
9.- Durante una tormenta cae un rayo que transporta 20 C de carga, a una velocidad de 10 8 m/s,
entre la tierra y una nube situada a 5 km de altura. La diferencia de potencial entre la nube y la
tierra es de 30 millones de voltios.
a) ¿Cuántos electrones se han desplazado en el rayo?
b) ¿Cuánto vale el campo eléctrico en la zona de la tormenta?
c) Calcula el campo magnético creado por la descarga eléctrica a una distancia de 100 m
(considera que el rayo es una corriente totalmente rectilínea).
Datos: |e| = 1.6;10-19 C, 10-7 TmA-1
(Septiembre 2010)
http://www.youtube.com/watch?v=e6gzx-gM-Sw
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
10.- Por un cable rectilíneo circula una corriente de 15 A. Por otro lado, un electrón libre se mueve
en t=0 en una dirección paralela al cable tras ser acelerado desde el reposo por una diferencia de
potencial de 75 V. Calcula:
a) El número de electrones que atraviesan cada segundo una sección del cable.
b) La velocidad que adquirió el electrón libre debido a la diferencia de potencial.
c) La fuerza, debida al campo magnético creado por el cable, que actúa en t=0 sobre el
electrón, sabiendo que la distancia en dicho instante entre el cable y el electrón es de 25
cm.
(Junio 2011)
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Datos: |e| = 1.6;10 C, me = 9,1.10 kg, 10 TmA
http://www.youtube.com/watch?v=b26FdV7u9QU
11.- Un electrón se mueve en una región en la que están superpuestos un campo eléctrico
E = (2i +4j) V/m y un campo magnético B = 0,4k T. Determina para el instante en el que la
velocidad del electrón es v = 20i m/s
a) Las fuerzas que actúan sobre el electrón debidas al campo eléctrico y al campo
magnético, respectivamente.
b) La aceleración que adquiere el electrón.
Datos: masa del electrón me= 9,1.10-31 kg valor absoluto de la carga del electrón IeI = 1,6.10-19
http://www.youtube.com/watch?v=cW5Vvj5amjA
12.- Un hilo conductor, rectilineo e indefinido, situado en el vacio sobre el eje OZ de un sistema de
coordenadas cartesiano, transporta una corriente eléctrica de intensidad I = 2 A en el sentido
positivo de dicho eje. Calcula la fuerza magnética que actuará sobre una partícula cargada con
q = 5.10-6 C en el instante en que pasa por el punto (0,4,0) m con una velocidad de v = 20j m/s.
Dato: 10-7 TmA-1.
http://www.youtube.com/watch?v=US9MzDRYSaE&feature=youtu.be
13.- En una región de campo magnético uniforme de 0,6 T se inyectan protones con una energía
cinética de 7 Mev en una dirección perpendicular al campo.
a) Obtén el radio de la trayectoria de los protones.
b) Si se duplica la energía cinética ¿en qué forma cambiará el radio?
Datos: masa del protón mp= 1,7.10-27 kg valor absoluto de la carga del protón IeI = 1,6.10-19 C
http://www.youtube.com/watch?v=EedD1xcox2I
14.- Un protón penetra en una región en la que coexisten un campo eléctrico cuya intensidad es
3000 V/m y un campo magnético cuya inducción es 5.10-4 T perpendicular al anterior. Ambos
campos producen sobre el protón fuerzas iguales y opuestas. Halla la velocidad con la que se
desplaza el protón.
http://www.youtube.com/watch?v=1qwVuUDP0BQ
15.- En la figura se representa el movimiento de dos partículas de
la misma carga y de distinta masa que penetran por el punto O en
un campo magnético uniforme y perpendicular, con la misma
velocidad. Después de describir media circunferencia, la primera
incide en el punto P, y la segunda en el punto Q.
Halla la distancia final entre las particulas PQ.
http://www.youtube.com/watch?v=WHx_hp_ofUM
8
ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
16.-Una partícula cargada penetra oblicuamente en un campo magnético. Determina el paso de la
hélice que describe la partícula asi como el radio de dicha hélice.
http://www.youtube.com/watch?v=HWEpPM4sFUs
17.- Una partícula de carga q y de masa m se acelera desde el reposo mediante una diferencia de
potencial V. Después se introduce en una región con un campo magnético uniforme B de dirección
perpendicular a la dirección de la partícula de modo que esta describe una trayectoria circular de
radio R. Demuestra que la relación carga/ masa de la partícula es: q/m = 2V/R2B2
http://www.youtube.com/watch?v=-9UIZzBdDNY
18.- Un conductor rectilineo de 40 cm de longitud por el que circula una corriente de 0,15 A se
encuentra en un campo magnético uniforme de 30 T. Si el ángulo formado por el conductor y el
campo es 45º, halla la fuerza magnética que actúa sobre el conductor.
http://www.youtube.com/watch?v=-q-J-MNHuzY
19.- Un segmento horizontal de conductor de 25 cm de longitud y 20 g de masa por el que circula
una corriente de 10 A se encuentra en equilibrio en un campo magnético uniforme, también
horizontal y perpendicular al conductor. Halla el valor de la inducción magnética.
http://www.youtube.com/watch?v=qPEyV8ANh2w
20.- Un conductor rectilineo de gran longitud está recorrido por una corriente de 5 A. Halla la
inducción magnética en un punto que dista 2 cm del conductor (10-7 TmA-1)
http://www.youtube.com/watch?v=YjGHvDjfOQc
9
ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
21.- Halla el campo magnético en el centro de una espira de 15 cm de radio por la que circula una
corriente eléctrica de 25 A.
http://www.youtube.com/watch?v=SJhf_mfkRcc
22.- Halla el valor de la inducción magnética en el interior de un solenoide de 1000 espiras por
metro, cuando está recorrido por una corriente de 0,2 A.
http://www.youtube.com/watch?v=INLaieP6eps
23.- Un solenoide de 20 cm de longitud genera en su interior un campo magnético de 2.10-3 T al
ser recorrido por una corriente de 5 A. Halla el número de vueltas del solenoide.
http://www.youtube.com/watch?v=h2MKTrBeAfA
24.- Dos conductores rectilíneos, muy largos y paralelos, distantes entre sí 10 cm, están recorridos
por corrientes eléctricas de 1,5 y 3 A. Halla la inducción magnética producida en un punto
equidistante de ambos conductores y coplanario con ellos si:
a) ambas corrientes tienen el mismo sentido
b) tienen sentidos contrarios
http://www.youtube.com/watch?v=Ebf1nozIeEs&feature=youtu.be
25.- Dos espiras circulares, coplanares y concéntricas de radios R1 y R2 están recorridas por las
corrientes I1 e I2. Halla para qué relación I1 / I2 entre las corrientes, es nulo el campo magnético
en el centro de las espiras.
http://www.youtube.com/watch?v=PlSaMjDorKY&feature=youtu.be
26.- Dos conductores perpendiculares están recorridos por
corrientes de 10 A como indica la figura:
a) Halla la inducción magnética en el punto P
b) Halla la fuerza magnética que ejercen los conductores
sobre una carga q = 3.10-6 C que se mueve con
velocidad v = 5.106 k m/s
http://www.youtube.com/watch?v=aGx0LVkaFgQ&feature=youtu.be
27.- Un electrón que se desplaza con una velocidad de 107 m/s se encuentra a 2 cm de un
conductor recto muy largo por el que circula una corriente eléctrica de 10 A de intensidad. Halla la
fuerza que actúa sobre el electrón si:
a) su velocidad es paralela al conductor
b) es perpendicular al mismo
http://www.youtube.com/watch?v=ZAev4w3Mai4&feature=youtu.be
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
28.- Un alambre conductor, por el que circula una corriente I,se dobla formando una circunferencia
como se indica en la figura sin que haya contacto eléctrico en el punto P. Halla el campo magnético
en el centro O de la circunferencia.
http://www.youtube.com/watch?v=v_dVo7kfhe0&feature=youtu.be
29.- Dos espiras circulares de 5 cm de diámetro tienen sus centros coincidentes pero se
encuentran en planos perpendiculares. Están recorridas por corrientes eléctricas de 4 y 5 A de
intensidad. Halla el vector inducción magnética en el centro de las espiras.
http://www.youtube.com/watch?v=pauDtHsh6h4&feature=youtu.be
30.- Se dispone de un solenoide de 20 cm de longitud que tiene 600 espiras y un núcleo de hierro
(hierro = 1000 0 ) . Halla:
a) El valor de la intensidad de la corriente necesaria para generar un campo de 0,5 T en su
interior.
b) El valor del campo magnético si se mantiene el valor hallado para la corriente pero se
saca el núcleo de hierro.
http://www.youtube.com/watch?v=rHVszN5-U5A&feature=youtu.be
31.-- Dos conductores muy largos, rectos y paralelos, están situados en el vacío a una distancia de
10 cm y recorridos por corrientes de 10 A y de 20 A. Halla:
a) La fuerza por centímetro entre ellos si las corrientes tienen el mismo sentido.
b) La fuerza por centímetro si tienen sentidos contrarios
c) El campo magnético en el punto medio entre ambos conductores para cada uno de los
casos anteriores.
http://www.youtube.com/watch?v=yKFVQD2oW54&feature=youtu.be
32.- Entre los electrodos de los extremos de un tubo fluorescente se aplica un voltaje de 230 V.
a) Calcula la energía cinética que, debido a la diferencia de potencial, adquiere un electrón
que parte del reposo desde un extremo del tubo y llega al otro extremo.
b) En el interior del tubo hay átomos de mercurio que, después de ser excitados por los
electrones, emiten luz de 367 nm. Obtén la energía de cada fotón de dicha luz.
c) Considera el electrón del apartado a) que ha viajado de extremo a extremo y ha alcanzado
su velocidad máxima. En ese instante apagamos el tubo y aplicamos un campo
magnético de 0.05 T perpendicular al mismo. ¿Cuál es el radio de la trayectoria que
describe el electrón?
(Junio 2012)
Datos: |e| = 1.6·10-19 C; me = 9.1·10-31 kg; h = 6.626·10-34 J·s
http://www.youtube.com/watch?v=LcNk9oiSGvE&feature=youtu.be
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ELECTROMAGNETISMO
Profesor: Juan T. Valverde
33.- Un protón penetra en una zona con un campo magnético uniforme de 10-3 T y lleva una
velocidad de 500 m/s perpendicular al campo magnético. (Datos |e| = 1.6·10-19 C; mp = 1,67·10-27
kg) Determina las siguientes magnitudes del protón en la zona del campo magnético.
a) Módulo de la fuerza que experimenta.
b) Módulo de la aceleración
c) Potencial eléctrico producido por el protón en el centro de la órbita que describe.
http://www.youtube.com/watch?v=a8k4x604DaM&feature=youtu.be
(Junio 2000)
34.- Una emisora de FM emite ondas de 108 MHz con una potencia de 20 W. Calcula:
a) El periodo y la longitud de onda de la radiación.
b) La intensidad de las ondas a 3 km de distancia de la emisora.
c) El número de fotones emitidos por la antena durante una hora.
Dato: h = 6.63·10-34 J·s.
(Junio 2008)
35.- Una antena de telefonía móvil emite radiación de 900 MHz con una potencia de 1500 W.
Calcula:
a) La longitud de onda de la radiación emitida.
b) La intensidad de la radiación a una distancia de 50 m de la antena
c) El número de fotones emitidos por la antena durante un segundo.
Dato: h = 6.63·10-34 J·s
(Junio 2004)
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