View
232
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Facultad de Ingeniería
CURSO: FÍSICA 3
Tema :
1. Una partícula tiene una velocidad de
(3 5 9 ) /v i j k m s dentro de un campo
magnético dado por (3 20 5 )B i j k T
¿Cuál es la fuerza que siente la partícula?
2. Un protón cuya energía es de 750 eV
(1eV=1,6x10-19
J) está circulando en un plano
formando un ángulo recto con un campo
magnético uniforme. El radio de la trayectoria
circular es 0,8 m, calcule la magnitud del campo
magnético.
3. Un protón con una velocidad 57,4 10 /v x m s entra en una región donde
existe un campo magnético y un campo eléctrico
perpendiculares entre sí. Si el campo eléctrico
tiene una magnitud de 8,26x105N/C, determine la
magnitud del campo magnético para que el protón
se desvíe, si el protón entra perpendicularmente a
los campos.
4. Un positrón (electrón cargado positivamente)
con una energía cinética igual a 19,3 eV se dirige
a un campo magnético uniforme B=600μT con su
vector velocidad formando un ángulo de 30° con
B. Halle: a) el período b) el paso de hélice c) el
radio de la trayectoria helicoidal.
5. Un ciclotrón acelerador de protones opera con
una frecuencia de 8MHz, y tiene un diámetro de
53 cm ¿Cuál es la máxima energía cinética de los
protones?
6 a) ¿Cuál debe ser la intensidad del campo
magnético en un ciclotrón de 1,524 m de diámetro
si el ciclotrón acelera protones hasta una energía
cinética máxima de 10,5 MeV? b) ¿a que
frecuencia debe operar el oscilador del ciclotrón?
c) si la frecuencia de oscilación se mantiene en el
valor encontrado en el inciso b, ¿a qué valor debe
modificarse la intensidad del campo magnético si
el ciclotrón esta acelarando deutrones? d) Después
que el ciclotrón se ajusta para acelerar deuterones,
¿Cuál es la máxima energía cinética que puede dar
a los deuterones?
7 Un alambre homogéneo de 50 cm de longitud y
10 g de masa, por el que circula una intensidad de
corriente I, se encuentra «sumergido» en un
campo magnético de inducción B = 0,2 T
(perpendicular al plano de la figura y que entra en
la página). Determinar la magnitud y dirección de
I para que se mantenga en equilibrio y no caiga
por su peso.
8 El cuadro rectangular de la figura adjunta puede
girar alrededor del eje Z y transporta una corriente
de 10 A en el sentido indicado. a) Si el cuadro se
encuentra en un campo magnético uniforme de
inducción 0,2 T paralelo al eje Y, calcular la
fuerza ejercida sobre cada lado del cuadro y el
momento necesario para mantener el cuadro en la
posición indicada. b) La misma cuestión cuando el
campo es paralelo al eje X.
c) ¿Qué momento sería necesario aplicar al cuadro
para que permaneciera en equilibrio en el caso en
que éste pudiese girar alrededor de un eje que
pasase por su centro, paralelamente al eje Z?
9. Un alambre conductor recto, delgado y largo
lleva una intensidad de corriente de 3A. Calcule la
magnitud del campo magnético en un punto a una
distancia de 2,5m del eje del alambre.
10. Un alambre de cobre desnudo de #10 puede
conducir una intensidad de corriente de 50A sin
sobrecalentarse. Si se hace circular una intensidad
de corriente de esta magnitud por una sección
larga y recta de alambre #10.¿A que distancia del
eje del alambre la magnitud del campo magnético
resultante es igual a 10-3
T?
11. La figura muestra una vista de las secciones
transversales de cuatro alambres largos, rectos y
paralelos entre sí, en los vértices de un cuadrado
de lado 0.8m. Cada alambre lleva una intensidad
de corriente de 18.7A en la dirección indicada en
CAMPO MAGNÉTICO
2
la figura. Calcule la dirección y magnitud del
campo magnético en el punto P localizado en el
centro del cuadrado.
12. Un alambre infinitamente largo y recto se
dobla para formar un ángulo de 90º, como se
muestra en la figura. Si el alambre lleva una
corriente I, ¿Cuál es la magnitud del campo
magnético en el punto P de la figura?
13. Dos conductores rectos, largos y paralelos,
separados por una distancia a llevan una
intensidad de corriente I en la misma dirección,
como se muestra en ala figura A. Determine la
dirección y magnitud del campo magnético en un
punto P entre los alambres, localizados a una
distancia a/4 del alambre de la derecha.
14. Por una espira conductora de forma circular
pasa una intensidad de corriente de 30A. Si el
campo magnético en el centro es de 20μT, ¿Cuál
debe ser el radio de la espira?
15. Con un alambre de cobre se forma una se
forma una espira rectangular de 4cm por 10cm,
por la espira se conduce una intensidad de
corriente de 10A. ¿Cuál es la magnitud del campo
magnético en el centro de la espira?
16. La figura muestra un arreglo conocido como
arreglo de Helmholtz. Consta de dos bobinas
circulares coaxiales cada una de N vueltas y radio
R, separadas por una distancia R. Conducen
intensidades de corrientes iguales I en la misma
dirección, halle el campo magnético en el punto P,
a medio camino entre las bobinas.
17. Un alambre largo esta doblado en al forma
mostrada en la figura. Sin hacer contacto ni
cruzarse el alambre en el punto P. Si el arco
sustenta un ángulo de 60º y la longitud total del
alambre en forma de rebana de pastel es de 35m,
¿Cuál es la dirección y magnitud del campo
producido en P. si el alambre conduce una
intensidad de corriente 11A?
19. Cuatro alambres rectos y largos de cobre son
paralelos entre sí y están colocados en los vértices
de un cuadrado de lado a. Transportan
intensidades de corrientes iguales I hacia fuera de
la página. Calcule la fuerza por metro que siente
3
cualquier alambre y la dirección de la fuerza.
Suponga que I=2A y a =20cm.
20. Un cable coaxial está formado por dos
conductores concéntricos de dimensiones
mostradas en la figura. Hay corrientes iguales y
opuestas “i” en los conductores. Encontrar los
campos magnéticos para los casos:
(a) r < a (b) a <r <b (c) b < r <c (d) r > c
21. Un estudiante fabrica un electroimán con una
bobina delgada de largo 4.8cm por donde circula
una intensidad de corriente de 11.5A. ¿Cuántas
vueltas deberá tener la bobina para producir un
campo magnético de 6.3mT en el centro?
22. Un campo magnético de 3,9cmT se produce
en el centro de solenoide cuyas espiras circulares
se han enrollado estrechamente sobre una longitud
de 50cm, que lleva una intensidad de corriente de
2A ¿Cuántas vueltas de alambre tiene el
solenoide?
23. Se usa un soleniode largo para generar un
campo magnético de 5mT. Si el de3vanado del
solenoide tiene 3200vueltas/metro, ¿qué
intensidad de corriente se requiere?
24. Un solenoide de 95cm de largo tiene un
devanado de 1200vueltas uniformemente
distribuidas. ¿Qué intensidad de corriente requiere
en el devanado para producir un campo magnético
de magnitud 17x10-4
T en el centro de del
solenoide?
25. Un tubo de 40cm de longitud tiene devanadas
sobre él dos bobinas uniformes, una encima de la
otra. Una bobina está enrollada en un sentido y
tiene 800 vueltas, mientras que la otra tiene
300vueltas y está enrollada en el otro sentido.
Como se muestra en la figura. Encuéntrese el B
dentro del solenoide cuando la intensidad de
corriente es de 2A en cada una de las bobinas.
26. Considere una bobina toroidal con radio
interno 0.5m y radio externo 1.2m. si el toroide
tiene 900 vueltas de un alambre de gran diámetro,
el cual transporta una intensidad de corriente de
14A, encuentre la intensidad de campo magnético
a lo largo de:
a) el radio interno del toroide
b) el radio externo del toroide.
27. Un solenoide de 9,56cm de largo tiene un
radio 1.9cm, un devanado de 230 vueltas de un
alambre delgado que lleva una intensidad de
corriente de 67,5A. ¿Cuál es la magnitud del
campo magnético en el centro del solenoide? Para
el mismo número de vueltas por unidad de
longitud, ¿Cuál es el valor del B que resultaría
para la longitud cuanto tiende al infinito?
28. Un toroide de 15cm de radio interno y cuya
sección transversal es de 5x5cm, tiene 500 vueltas
de un alambre que transporta una corriente de
0,8A a) ¿Cuál es el B en el centro de este toriode
(esto es, para un radio de 17,5cm)? b) ¿Cuál es el
flujo magnético a través de su sección transversal?
29.Dos conductores rectilíneos paralelos idénticos
de longitud igual a 1m cada uno se suspenden en
el vacío horizontalmente con una separación de
1m. Si la corriente en cada conductor es de 100 A.
¿Cuál es el módulo de la fuerza de repulsión entre
los conductores?
Recommended