Primer nivel

Tercera evaluación
Primer nivel
1.- Una partícula α (q=2e, m=4u; 1u=1.66x10-27Kg) describe una trayectoria en forma de
circunferencia de 4.5cm de radio en un campo magnético con magnitud de: B=1.3T. Hallar:
a) La rapidez tangencial de la partícula α, b) el periodo de revolución, c) Su energía cinética
en eV, d) La diferencia de potencial con la que debió ser acelerada para obtener esta
energía.
Nota 1eV=1.602x10-19J
x
2.- Un alambre de 62.0cm de longitud y de
13.0g de masa está suspendido por un par de
conductores flexibles en un campo
magnético cuya magnitud de la inducción es
440 mT ( ver figura adjunta). Encuentre la
magnitud y sentido de la corriente en el
alambre para eliminar la tensión en los
conductores que lo sostienen.
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
62.cm
x
x
x
x
x
3.- Dos conductores largos y paralelos separados 10.0cm conducen corrientes en el mismo
sentido. El primer conductor conduce una corriente I1 de 5.0A; mientras que el segundo
conductor conduce una corriente I2 de 8.0A. a ) ¿Cuál es la magnitud de la inducción de
campo magnético generado por I1 sobre I2 , b ) Determine la magnitud de la fuerza que
genera I2 sobre el conductor que conduce I1.
4.- Demuestre que la magnitud de la inducción de campo magnético B en el interior de un
alambre cilíndrico de radio R y corriente uniforme I; r<R es:
 Ir
B= o 2 .
2R
5.- En el conductor mostrado en la figura adjunta circula una corriente
uniforme I, en el sentido mostrado en la misma figura. Encuentre la
inducción de campo magnético B valuada en el punto P; suponiendo que
300
el eje z positivo sale perpendicularmente de la página del libro y la P
r
corriente es de 3.5Amp., con r=0.65m. Posteriormente encontrar la
magnitud de B.
6.- Un generador consta de 150 vueltas de alambre formadas en una bobina rectangular de
60.0cm por 40.0cm, colocada por completo en un campo magnético uniforme, cuya
magnitud es 3.7T. Hallar el valor máximo de la diferencia de potencial inducida, cuando la
bobina gira con una rapidez angular de 1200rev/min.; considerando que el campo
magnético y el eje de rotación son perpendiculares.
I
I
Tercera evaluación
Segundo Nivel
1.- Un haz de electrones es acelerado con una diferencia de potencial de 350V a través de
un tubo acelerador entrando en un lugar del espacio donde existe un campo magnético cuya
magnitud de la inducción magnética es de 200mT; considerando que la velocidad de los
portadores de carga y el campo son perpendiculares. Encontrar: a ) la rapidez de los
portadores de carga justo al interaccionar con el campo magnético, b ) el radio de la
circunferencia que siguen los electrones.
z
a
d
y
b
x
c
2.- La figura adjunta muestran un cubo que mide 40.0 cm por lado.
Cuatro segmentos rectos de alambre: ab, bc, cd y da forman una
espira cerrada que conduce una corriente I de 5.0A en el sentido
⃗
mostrado en la figura. Un campo magnético con inducción 𝐵
uniforme en la dirección de kˆ con magnitud de 0.02T . Determine
la magnitud y “dirección” de la fuerza magnética ejercida sobre el
conductor.
3.- Dos alambres largos y paralelos
separados por .5m como se ve en la
figura anexa. El alambre W1 lleva una
0.5cm
1.2cm
corriente de 6.7Amp.
entrando
perpendicularmente a la página de la
libreta. Hallar la corriente, indicando el sentido de la misma de W2; para que la inducción
de campo B producida en el punto P sea 0.0T
x
W1
۰ W2
P
P
4.- En un conductor
rectilíneo de longitud L circula una
P
corriente I constante.
Encontrar la inducción de campo

magnético B , en el punto P mostrado en la figura
adjunta.
3
L
4
I
L
5.- Una espira circular de alambre de 5.0cm de radio se encuentra en donde hay un campo
magnético con dirección constante y perpendicular a el área de la espira,
como se muestra en la figura adjunta; considerando que la magnitud de la
inducción de campo magnético está representada por B(t)= a+bt; con a=0.2T
y b=0.32T/s. a) Calcular el flujo magnético a través del área de la espira, b)
B
Sí la resistencia en la espira es 0.2 hallar la corriente inducida en la espira.
Tercera evaluación parcial
Tercer Nivel
1. Un protón que se mueve con una rapidez de 4.0X106m/s a través de una inducción de
campo magnético con magnitud de 1.7T experimenta una fuerza magnética cuya
magnitud es de 8.2X10-13N. Encontrar el ángulo que forman la dirección del campo
magnético y la velocidad del protón, justo cuando el protón entra al espació de la
existencia del campo magnético.
2.- Un conductor suspendido por dos alambres flexibles de
masa despreciable como se muestra en la figura adjunta,
tiene una masa por unidad de longitud de: 0.05kg/m. a )
Encontrar la corriente que debe circular en el conductor
para que la tensión en los alambres que sostienen al
conductor sea cero. , b) Indicar el sentido de la corriente
para que la tensión sea cero en los cables.
c
I1
I2
a
L
alambres
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
X
3.- En la figura adjunta, la corriente I1 en el alambre
largo recto es de 5.0A y el alambre está colocado en
el plano de la espira rectangular, la cual conduce una
corriente de 10.0A. Las dimensiones de dicha espira
son: a=0.15m, L= 0.45m, c = 0.1m. a ) Determine la
magnitud y dirección de la fuerza que se ejerce sobre
la espira; por el campo magnético generado por I1.
4.- El segmento de alambre mostrado en la figura adjunta lleva
una corriente I de 3.0A; considerando que el radio R del arco
circulara es de 4.0cm. Determinar la magnitud y dirección de la
inducción B de campo magnético en el origen mostrado en la
misma figura.
I
5.- Un generador de corriente alterna
tiene N espiras
cuadrangulares
de
lados:
a
y
b
y
giran
con
una
rapidez
angular 
0
en el interior de un campo magnético, representado por su
inducción de campo B .
a) Demostrar que la diferencia de potencial generada
es:   NBabSen  t, b ) ¿Cuál el ecuación para
determinar la corriente inducida sí el alambre tiene una
resistencia R?
R
I
6.-La mitad de un toroide de sección transversal con N
vueltas y una corriente I en cada vuelta, es como el que
se muestra en la figura adjunta. Encontrar: a ) el flujo
magnético a través de la sección del conductor, b ) la
inductancia en dicho dispositivo, c ) la energía
magnética en el toroide.