semana 14 fisica

8/17/2019 Semana 14 Fisica

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Física

EJERCICIOS DE LA SEMANA Nº 14

fuerza magnética F, campo magnético B y velocidad v de una partícula con carga

q ?

A) B) C)

D) E)

1. (*) ¿Cuál de los siguientes esquemas corresponde a la orientación de los vectores


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Solución:

Por la regla de la mano derecha.

Rpta: E

2. (*) Una partícula con carga negativa tenía inicialmente una velocidad dirigida hacia

arriba (+y) y sigue la trayectoria que se muestra en la figura debido a un campo

magnético uniforme B. ¿Cuál es la dirección del campo magnético?

A)

B)

C)

D)

E)

Solución: Por la regla de la mano derecha.

Rpta: D

3. (*) En la dirección +x existe un campo magnético T103B 4 , un protón se

desplaza en la dirección +y con rapidez s/m103v 6 . Encuentre la magnitud ydirección de la fuerza magnética que experimenta el protón en ese instante.

( C106,1e 19 )

A) z,N104,2 16 B) z,N104,2 16 C) z,N102,4 6

D) z,N106,1 4 E) y,N102,3 6

Solución:

N104,2103105106,1F 164619 Rpta: A

4. (*) Un haz de rayos catódicos (haz de electrones) realiza movimiento circular

uniforme de radio 2 cm en un campo magnético de magnitud T105,4B 3 .

¿Cuál es la rapidez de los electrones? kg109m:Considere 31e

A) s/m102,3 7 B) s/m106,1 7 C) s/m106,8 6

D) s/m108 4 E) s/m101,9 6


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Solución:

s/m106,1

109

105,4106,1102m 7

31

3192

Rpta: B

5. (*) La figura muestra un campo magnético uniforme de magnitud B = 0,8 T y unalambre que lleva una corriente de 30 A. Determine la magnitud y dirección de lafuerza que actúa en 5 cm de longitud del alambre.

A) x,N0,2

B) x,N2,1

C) x,N2,3

D) x,N3,2

E) y,N2,1

Solución:

N2,190senBLF I

Rpta: B

6. (*) Un conductor rectilíneo transporta una corriente de 2 A. Parte del conductor seencuentra en una región de campo magnético uniforme de magnitud 2 T, como semuestra en la figura. Hallar la magnitud de la fuerza magnética que actúa sobre elconductor.

A) 3,0 N

B) 1,2 N

C) 2,0 N

D) 8,0 N

E) 1,5 N

Solución:

N2,137senBLF I

Rpta: B


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7. (*) Por un alambre cuya masa por unidad de longitud es 10 g/m, circula una corrientede 10 A. Si se sitúa perpendicularmente a un campo magnético este se mantienesuspendido horizontalmente y en equilibrio, la magnitud del campo magnético es

A) 0,015 T B) 0,05 T C) 0,50 T D) 0,01 T E) 0,10 T

Solución:

T01,0gm

BgmF

m/kg10m

m

2

Il

l

Rpta: D

8. (*) Una varilla conductora metálica se mueve enuna región de campo magnético uniforme B con

una rapidez v, como se muestra en la figura.Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de lassiguientes proposiciones:

I) El extremo A se carga negativamente.II) El extremo B se carga positivamente.III) Los extremos A y B se cargan con el mismo

tipo de carga.

A) FVF B) VVF C) FFVD) VFF E) FVV

Solución:

I) VVFRpta: B

9. La figura muestra la trayectoria descrita por tres partículas (neutrón, protón y

partícula ) que ingresaron con igual velocidad a una región de campo magnético B.Indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:

pm4m,e2q

I) La trayectoria I corresponde a

la partícula .

II) La trayectoria II corresponde alprotón.

III) La trayectoria III corresponde alneutrón.

A) VFV B) FFF C) FVV D) FFV E) VVV


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Solución:

Be

vm2R

Be

vmR

qB

vmRFF

p

ppmc

Rpta: C

10. Una partícula con carga mC2q se mueve en una región donde existe un campomagnético horizontal de magnitud B = 0,2 T y con campo eléctrico uniforme verticalde magnitud E = 100 N/C. Si la rapidez en el instante indicado (ver figura) esv = 500 m/s, determinar la fuerza resultante que actúa sobre la partícula. (Desprecieel peso de la partícula)

A) 0,32 N

B) 0,16 N

C) 0,36 N

D) 0,18 N

E) 0,72 N

Solución:

N106,3FFF

102EqF

N106,153senBvqF

1EmT

1E

1m

Rpta: C

11. En la figura se muestra la trayectoria de una partícula con carga q y masa m en

una región de campo magnético B, determine el tiempo que demora en dar unavuelta. (Desprecie la gravedad)

A) Bq/m4

B) Bq/m2

C) B/q2

D) B/q4

E) B/q


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Solución:

Bq

m2T

T

2mBvq

Rpta: B

12. Se dispara dos electrones dentro de una región de campo magnético uniforme B,

ambos con rapidez de s/m1016 6 . El primero se dispara desde el origen de

coordenadas en la dirección +x y se mueve en un círculo que interseca al eje +z en

z = 18 cm. El segundo se dispara a lo largo del eje +y y se mueve en línea recta.

Determine la magnitud y dirección de B. kg109mConsidere 31e

A) T102 3 B) T101 3 C) T103 3

D) T104 3 E) T105 3

Solución:

T101q

vmB 3

Rpta: B

13. Para el movimiento de una partícula cargada en un campo magnético uniforme,

indicar la verdad (V) o falsedad (F) de las siguientes proposiciones:I) La fuerza magnética es siempre perpendicular a la velocidad de la partícula.II) El periodo de giro es proporcional al radio del círculo que describe.III) La fuerza magnética cambia la energía de la partícula.

A) FFF B) VVF C) VFF D) VVV E) VFF

Solución:

I) VFFRpta: E

14. Un protón y una partícula alfa e2q de la misma energía cinética entra en uncampo magnético uniforme B que es perpendicular a su velocidad. Si RyRp son

los radios de sus órbitas circulares, hallar la relación .R

R

p

.m4

v

vp

p

A) 1 B)2

1 C) 2 D)

2

3 E)

3

2


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Solución:

1R

R

R

R

v

v

q

qRBvqRBvq

2v

v

p

p

ppppp

p

Rpta: A

15. En la figura se muestra la trayectoria de dospartículas de igual masa e igual carga

eléctrica, moviéndose en un campomagnético B uniforme. Indicar la verdad (V)o falsedad (F) de las siguientesproposiciones:

I) El trabajo realizado por la fuerzamagnética sobre la partícula 1 es mayorque el realizado sobre la partícula 2.

II) 1deEc es mayor que la .2deEc

III) La rapidez angular de 1 es mayor que larapidez angular de 2.

A) FVF B) FFF C) VFV D) FFV E) FVV

Solución:

I) F v w = 0 (F)

II) 221)1(c wRm2

1E

222)2(c wRm

2

1E (F)

III) 21 wwm

Bqw (F)

Rpta: B


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16. La figura muestra un conductor en forma de L situado perpendicularmente a uncampo magnético de magnitud B = 4T. Si la intensidad de la corriente en elconductor es de 0,5 A, hallar la fuerza magnética resultante sobre la posición ABCdel conductor. (AB = 3 m , BC = 4 m)

A) 10 N

B) 15 N

C) 20 N

D) 25 N

E) 30 N

Solución:

N6LBF AB I N8LBFBC I

N1086F 22R

Rpta: A

17. En la figura se muestra un alambre que lleva corriente A5I en un campomagnético uniforme de magnitud B = 0,15 T. Indique la verdad (V) o falsedad (F) delas siguientes proposiciones:


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I) En la porción AB la fuerza magnética mF es nula.

II) En BC, )z(N2,0Fm

III) En CD, )z(N12,0Fm

A) FVV B) VFV C) VVV D) FVF E) VVF

Solución:

N12,053sen101510205F

N12,0101510165LBF

22CD

22BC

I

Rpta: C

18. La figura muestra una barra metálica horizontal de longitud 50 cm, pero 3 N queconduce corriente de 6 A; suspendida de dos resortes metálicos de igual constanteelástica k = 5 N/m y están estirados 15 cm. Determine la magnitud del campo si labarra se encuentra en equilibrio.

A) T2

1

B) 1,0 T

C) T3

2

D) 2,0 T

E) T3

2

Solución:

T2

1B5,1LB

N5,15,13F

3xk2F

0F

N5,110151015)5(2xk2

m

m

12

I

Rpta: A


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19. La figura representa un conductor metálico AB que gira en torno al eje E en uncampo magnético B. ¿Cuál de las figuras representa mejor la polaridad eléctrica?

A) B) C) D) E)

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