Fisica.

1. Una partícula con masa de 0.195 g lleva una carga de -2.50 x 10 -8C. Se da a la partícula una velocidad horizontal inicial hacia el norte y con magnitud de 4.00 x 104 m/s. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección del campo magnético mínimo que mantendrá la partícula en movimiento en el campo gravitacional terrestre, en la misma dirección horizontal hacia el norte?

2. Una partícula con masa de 1.81 x 10-3 kg y una carga de 1.22 x 10-8 C tiene, en un instante dado, una velocidad = (3.00 10) /¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la aceleración de la partícula producida por un campo magnético uniforme

= (1.63 )̂ + (0.980 )̂

Lineas de Campo y Flujo Magnético

3. Un área circular con radio de 6.50 cm yace en el plano xy. ¿Cuál es la magnitud del flujo magnético a través de este círculo debido a un campo magnético uniforme B = 0.230 T, a) en la dirección +z; b) a un ángulo de 53.1° a partir de la dirección +z; c) en la dirección +y?

4. El campo magnético

en cierta región es de 0.128 T, y su dirección es la del eje +z en la figura. a) ¿Cuál es el

flujo magnético a través de la superficie abcd en la figura? b) ¿Cuál es el flujo magnético a través de la superficie befc? c) ¿Cuál es el flujo magnético a través de la superficie aefd? d) ¿Cuál es el flujo neto a través de las cinco superficies que encierran el volumen sombreado?

Movimiento de Partículas cargadas en un campo

5. Un electrón en el punto A de la figura tiene una rapidez de 1.41 x 106 m/s. Calcule a) la magnitud y la dirección

del campo magnético que hará que el electrón siga la trayectoria semicircular entre A y B, y b) el tiempo requerido para que el electrón se mueva de A a B.

6. Una partícula alfa (núcleo de He que contiene dos protones y dos neutrones, y tiene una masa de 6.64 x 10-27 kg) se mueve horizontalmente a 35.6 km/s cuando entra a un campo magnético uniforme, vertical y con magnitud de 1.10 T. a) ¿Cuál es el diámetro de la trayectoria seguida por esta partícula alfa? b) ¿Qué efecto tiene el campo magnético sobre la rapidez de la partícula? c) ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la aceleración de la partícula alfa mientras está en el campo magnético? d ) Explique por qué la rapidez de la partícula no cambia aun cuando actúe sobre ella una fuerza externa desequilibrante.

Fuerza Magnética sobre conductores

7. Un alambre largo que conduce una corriente de 4.50 A forma dos dobleces a 90°, como se muestra en la figura. La parte flexionada del alambre pasa a través de un campo magnético uniforme de 0.240 T dirigido como se indica en la figura y confinado a una región limitada del espacio. Calcule la magnitud y la dirección de la fuerza que el campo magnético ejerce sobre el alambre.

8. El circuito que se ilustra en la figura se utiliza para construir una balanza magnética para pesar objetos. La masa m por medir cuelga del centro de la barra que se halla en un campo magnético uniforme de 1.50 T, dirigido hacia el plano de la figura. El voltaje de la batería se ajusta para hacer variar la corriente en el circuito. La barra horizontal mide 60.0 cm de largo y está hecha de un material extremadamente ligero. Está conectada a la batería mediante alambres delgados verticales que no resisten una tensión apreciable; todo el peso de la masa suspendida m está soportado por la fuerza magnética sobre la barra. Un resistor con R = 5.00 Ω está en serie con la barra; la resistencia del resto del circuito es mucho menor que esto. a) ¿Cuál punto, a o b, debería ser la terminal positiva de la batería? b) Si el voltaje terminal máximo de la batería es de 175 V, ¿cuál es la masa más grande m que este instrumento es capaz de medir?

Fuerza y Par Torsión

9. Una bobina rectangular de alambre, de 22.0 cm por 35.0 cm, conduce una corriente de 1.40 A y está orientada con el plano de su espira perpendicular a un campo magnético uniforme de 1.50 T, como se ilustra en la figura. a) Calcule la fuerza neta y par de torsión que el campo magnético ejerce sobre la bobina. b) Se gira la bobina un ángulo de 30.0° en torno al eje que se muestra, de modo que el lado izquierdo salga del plano de la figura y el derecho avance hacia el plano. Calcule la fuerza neta y el par de torsión que ahora el campo magnético ejerce sobre la bobina. (Sugerencia: para visualizar este problema en tres dimensiones, dibuje con cuidado la bobina vista a lo largo del eje de rotación.)

10. Una bobina rectangular uniforme con masa total de 210 g y dimensiones de 0.500 m x 1.00 m, está orientada en forma perpendicular a un campo magnético uniforme de 3.00 T. De repente, se inicia una corriente de 2.00 A en la bobina. a) Sobre cuál eje (A1 o A2) comenzará a girar la bobina? ¿Por qué? b) Encuentre la aceleración angular inicial de la bobina apenas comienza a fluir la corriente.

Campo Magnético de un elemento de corriente

11. Un alambre recto transporta una corriente de 10.0 A (figura 28.35). ABCD es un rectángulo con su punto D a la mitad de un segmento de 1.10 mm del alambre, y su punto

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