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Física
EJERCICIOS DE LA SEMANA Nº 15
I) El flujo magnético es una cantidad vectorial.II) El flujo magnético puede ser una cantidad positiva, negativa o nula.III) El flujo magnético es mínimo cuando el campo magnético atraviesa
perpendicularmente una superficie.
A) FFF B) FVV C) VFV D) FVF E) FFV
Solución:
I) F II) V III) FClave: D
2. (*) El cubo de arista a = 20 cm se encuentra en la región de un campo magnéticouniforme de magnitud B = 1 T; determinar el flujo magnético a través del cubo.
A) Wb102 2
B) Wb1024 2
C) Wb10 2
D) Wb102 2
E) 0
Solución:
El flujo por las superficies laterales es nulo porque las normales son perpendicularesal campo.
0BA AB Clave: E
3. (*) Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) La ley de Faraday se refiere al sentido de la corriente inducida.II) La ley de Lenz se refiere a la magnitud de la corriente inducida.III) Las centrales hidroeléctricas generan corriente eléctrica básicamente por
inducción electromagnética.
A) FFF B) FVV C) VFV D) FVF E) FFV
1. (*) Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
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Solución:
I) F II) F III) VClave: E
4. (*) Una bobina tiene 400 espiras y rota sobre un eje en la región de un campomagnético uniforme, tal como muestra la figura. Cuando el plano de la bobina se
encuentra perpendicular al campo magnético, el flujo magnético es Wb102 2
.
Siel plano de la bobina tarda 0,2 s en situarse paralelo al campo, determinar lamagnitud de la fem media inducida en este intervalo de tiempo.
A) 40 V B) 50 V
C) 30 V D) 20 V
E) 10 V
Solución:
Perpendicular:
Wb102 2
1
Paralelo:
V40V104
10
2
102
tN
Wb102
0
22
2
12
2
Clave: A
5. (*) La figura muestra un imán que cae libremente por acción de la gravedad yatraviesa una espira. En relación a este fenómeno, indicar la verdad (V) o falsedad(F) de las siguientes proposiciones:
I) Cuando el imán y un observador seencuentran en el punto A, el sentido
de la corriente en la espira eshoraria.II) Cuando el imán y un observador se
encuentran en el punto B, el sentidode la corriente en la espira eshoraria.
III) No se genera corriente en la espira.
A) FFF B) FVV C) VVF D) VFF E) FVF
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Solución:
I) F II) F III) FClave: A
6. (*) Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) Un transformador convierte corriente continua en corriente alterna.
II) Un transformador puede elevar o bajar un voltaje alterno y continuar siendoalterno.
III) Un transformador convierte voltaje alterno en voltaje alterno.
A) FFF B) FVV C) VFV D) FVF E) FFV
Solución:
I) F II) V III) V
Clave: B
7. (*) Un transformador tiene 1400 espiras en el primario y está conectado a una fuentede 220 V. Determinar el número de espiras en el secundario para obtener un voltajede salida de 110 V.
A) 240 B) 440 C) 220 D) 700 E) 300
Solución:
7001400220
110N
V
VN
N
N
V
V
1
1
2
2
2
1
2
1
Clave: D8. Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) El flujo magnético no siempre es constante.II) El flujo magnético puede ser una cantidad positiva, negativa o nula.III) El flujo magnético es máximo cuando el campo magnético uniforme atraviesa
perpendicularmente la superficie.
A) FFF B) FVV C) VVV D) FVF E) FFV
Solución:
I) V II) V III) VClave: C
9. El flujo magnético a través de una espira varía de acuerdo a la ley = 1 + 8 t, donde
se expresa en mWb y t en segundos. ¿Cuál será la fem inducida en el intervalode tiempo de 0 a 2 s?
A) V10 3
B) V103 3 C) V105 3
D) V107 3 E) V108 3
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Solución:
V108
V108V21016
t
Wb1016
Wb1017Wbm17
:2t
Wb10Wbm101
:0t
t81
3
3
3
3
12
3
2
3
1
Clave: E
10. Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones en relación al
circuito (electroimán) mostrado en la figura:
I) Inmediatamente de cerrado elcircuito en A, el sentido de lacorriente inducida en B es de b a c.
II) Inmediatamente de cerrado elcircuito en A, el sentido de lacorriente inducida en B es de c a b.
III) Inmediatamente de abierto el
circuito en A, el sentido de lacorriente inducida en B es de c a b.
A) FFF B) FVV C) VFV D) FVF E) FFV
Solución:
I) V II) F III) VClave: C
11. Una espira cuadrada de 10 cm de lado tiene una resistencia de 2102 .Determinar la rapidez con que debe cambiar el campo magnético perpendicular al
plano de la espira para producirS
J102 2 de potencia eléctrica.
A)s
T1 B)
s
T2 C)
s
T3 D)
s
T4 E)
s
T5
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Solución:
s
T2
10
102
At
B
t
B A
t
V102102102PRR
iP
2
2
2222
Clave: B
12. La figura muestra un circuito tipo riel, el cual está situado perpendicularmente a ladirección de un campo magnético uniforme y entrante de magnitud 0,5 T. Si lalongitud de la varilla es 30 cm y su resistencia eléctrica 0,5 Ω, determine la rapidez vde la varilla para que la intensidad de la corriente en el circuito cerrado sea 0,5 A.
A) s/m
3
5 B) s/m
3
2
C) s/m2
1 D) 2 m/s
E) s/m3
4
Solución:
s
m
3
5
s
m
6
10
1032
1
2
1
2
1
B
iRv
iRvB
1
l
l
Clave: A
13. Una varilla metálica vertical se mueve perpendicularmente a la dirección de uncampo magnético uniforme entrante, tal como muestra la figura. En relación a estefenómeno, indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:
I) Aparece una fem en la varilla.
II) Debido a la fem, los electronesse mueven durante un cortotiempo de b hacia a.
III) Aparece un campo eléctrico enla varilla de a hacia b.
A) FVF B) VVF C) VFF D) FFV E) VFV
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Solución:
I) V II) V III) FClave: B
14. Una bobina circular de 10 cm de radio tiene 100 vueltas. Un campo magnéticovariable en el tiempo atraviesa perpendicularmente la bobina y en el intervalo de0,2 s induce una fem media de 2V. Si la magnitud del campo magnético inicial es1 T, ¿cuál será la magnitud del campo magnético final?
A) 0,1 T B) 2,2 T C) 0,3 T D) 1,4 T E) 0,5 T
Solución:
T4,1T1T104B
T10410101022
AN
tBBB
t
B AN
tN
T1B
V2
10r A,m10r
10N
1
2
122
1
12
1
221
2
Clave: D
15. Una espira rectangular de22
m10
de área se encuentra inicialmente perpendicular
un campo magnético uniforme de magnitud 1 T. Si la espira gira y se pone paraleloal campo, en un intervalo de 0,02 s, tal como muestra la figura, determinar la femmedia inducida.
A) 0,5 V B) 2 V
C) 1V D) 0,8 V
E) 0,2 V
Solución:
V5,0V102
101
tt
0
t 2
211
Clave: A
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16. Una máquina de soldar requiere una corriente de 200 A. El transformador de lamáquina tiene 1200 espiras en el primario y está conectado a una fuente de 220 V,generando una corriente de 2,5 A. Determinar el número de espiras en elsecundario.
A) 20 B) 40 C) 15 D) 25 E) 11
Solución:
152001200
5,2N
i
iN
i
i
N
N
V
V
1
2
1
2
1
2
2
1
2
1
Clave: C