area de ciencias naturales y educación ambiental asignatura: física

AREA DE CIENCIAS NATURALES Y EDUCACIÓN AMBIENTAL
ASIGNATURA: FÍSICA
Curso
Elaboró
UNDÉCIMO
CUARTO
Bimestre
Prof. LUIS ALBERTO GONZÁLEZ VEGA
Revisó
Fecha
18 – 09- 2012
Prof. LAURA BEATRIZ VERGARA
2012: Año de la predicación dominicana y el fortalecimiento de la innovación para el aprendizaje.
MAGNETISMO
NIVELES DE COMPETENCIA: INTERPRETATIVO Y ARGUMENTATIVO. PREGUNTAS DE TIPO CONCEPTUAL.
CAPÍTULOS XX Y XXI DEL TEXTO GUÍA. Al desarrollar los cuestionarios, tener en cuenta los procesos desarrollados en clase,
cada respuesta debe tener justificación
PREGUNTAS DE TIPO CONCEPTUAL. MAGNETISMO
1) Si los polos norte de dos imanes tipo barra se acercan el uno al otro, los imanes
A) se atraen. B) se repelen.
2) Si el polo sur de un imán de barra se coloca cerca del polo norte de un imán de barra , los dos imanes
A) se atraen.
B) se repelen.
3) Si un imán de barra se divide en dos partes iguales,
A) los polos norte y sur están separados. B) resultan dos imanes. C) las propiedades del imán son destruidas.
D) se crea un campo eléctrico.
4) El Polo Norte geográfico de la Tierra es un polo magnético.
A) norte. B) sur.
5) El polo sur de un imán se orienta hacia el polo de la Tierra
A) Polo Sur. B) Polo Norte. C) del centro. D) latitudes medias.
6) Una corriente eléctrica produce
A) un campo gravitatorio.
B) un campo eléctrico.
C) un campo magnético.
D) un campo electromagnético.
7) ¿Cuál de las siguientes es correcta?
A) Cuando un alambre que lleva corriente está en su mano derecha y el pulgar en la dirección de las líneas de
campo magnético, los otros apuntan en la dirección de la corriente.
B) Cuando un alambre que lleva corriente está en su mano izquierda, el pulgar en la dirección de las líneas de
campo magnético, los otros dedos apuntan en la dirección de la corriente.
C) Cuando un alambre que lleva corriente está en su mano derecha, el pulgar en la dirección de la corriente, los
otros dedos apuntan en la dirección de las líneas de campo magnético.
D) Cuando un alambre que lleva corriente está en su mano izquierda y el pulgar en la dirección de la corriente, los
otros dedos apuntan en la dirección de las líneas de campo magnético.
8) Un alambre conduce una corriente horizontal hacia usted. Desde su punto de vista, el campo magnético causado
por esta corriente A) apunta directamente a usted. B) a la izquierda. C) en círculos hacia la derecha.
D) da la vuelta al hilo en sentido contrario a las agujas del reloj.
9) La unidad en el SI de campo magnético es el A) weber. B) gauss. C) tesla. D) de Lorentz.
10) 1 T equivale a ) 1 N ∙ m / . B) 1 N ∙
/ m. C) m ∙ V / . D) N / ∙ m.
11) La dirección de la fuerza sobre un alambre portador de corriente en un campo magnético es descrito por ?
A) perpendicular a la dirección de la corriente
B) perpendicular al campo magnético
C) perpendicular a ambos la corriente y el campo magnético
D) perpendicular a la corriente y no el campo magnético
12) La fuerza sobre un alambre portador de corriente en un campo magnético es más fuerte cuando
A) la corriente es paralela a las líneas de campo.
B) la corriente se encuentra en un ángulo de 30 ° con respecto a las líneas de campo.
C) la corriente se encuentra en un ángulo de 60 ° con respecto a las líneas de campo.
D) la corriente es perpendicular a las líneas de campo.
.
13) La fuerza sobre un alambre portador de corriente en un campo magnético es igual a cero cuando
A) la corriente es paralela a las líneas de campo.
B) la corriente se encuentra en un ángulo de 30 ° con respecto a las líneas de campo.
C) la corriente se encuentra en un ángulo de 60 ° con respecto a las líneas de campo.
D) la corriente es perpendicular a las líneas de campo.
14) Un alambre conduce una corriente vertical hacia arriba en una región donde el campo magnético apunta hacia
el norte. ¿Cuál es la dirección de la fuerza resultante en esta corriente?
A) Hacia abajo B) al norte C) al este D) al oeste
15) Una partícula cargada se mueve y no experimenta fuerza magnética. De esto podemos concluir que
A) no existe campo magnético en esa región del espacio.
B) la partícula se mueve paralela al campo magnético.
C) la partícula se mueve en ángulo recto con el campo magnético.
D) no existe campo magnético o la partícula se mueve paralelo al campo.
16) Una partícula cargada se mueve con una velocidad constante a través de una región donde un campo magnético
uniforme está presente. Si el campo magnético apunta directamente hacia arriba, la fuerza magnética que actúa
sobre la partícula será máxima cuando la partícula se mueve
A) directamente hacia arriba. B) verticalmente hacia abajo. C) en un plano paralelo a la superficie de la Tierra.
D) hacia arriba en un ángulo de 45 ° sobre la horizontal.
17) Una partícula cargada se mueve a través de un campo magnético constante. La fuerza magnética sobre la
partícula
A) genera cambios en la velocidad de la partícula.
B) hace que la partícula se acelere.
C) se encuentra en la dirección del movimiento de la partícula.
D) no genera cambios de velocidad en la partícula por lo que la partícula se acelera.
18) Una partícula cargada se inyecta en un campo magnético uniforme de modo que su vector velocidad es
perpendicular al vector del campo magnético. Haciendo caso omiso del peso de la partícula, la partícula
A) se mueven en una línea recta.
B) siguen una trayectoria espiral.
C) se mueven a lo largo de una trayectoria parabólica.
D) siguen una trayectoria circular.
19) Una partícula cargada se observa que viaja en una trayectoria circular en un campo magnético uniforme. Si la
partícula había estado viajando dos veces más rápido, el radio de la trayectoria circular se
A) aumenta en dos veces el radio original.
B) aumenta cuatro veces el radio original.
C) se reduce a la mitad de la radio original.
D) se reduce a un cuarto de la radio original.
20) Una partícula con una carga de + e viaja en una trayectoria circular en un campo magnético uniforme. Si
partícula lleva una carga de +2 e, el radio de la trayectoria circular se
A) aumenta en dos veces el radio original.
B) aumenta en cuatro veces el radio original.
C) se reduce a la mitad de la radio original.
D) se reduce un cuarto de la radio original.
21) En un instante determinado, un protón se mueve hacia el este con una velocidad V en un campo magnético
uniforme que se dirige directamente hacia abajo. La fuerza magnética que actúa sobre él es
A) se hace cero. B) se orienta hacia arriba. C) dirigida hacia el norte. D) dirigida hacia el sur.
22) Un electrón tiene una velocidad inicial hacia el sur, pero se observa que la curva se dirige hacia arriba por la
acción de un campo magnético. La dirección del campo magnético es A) hacia el oeste. B) hacia el este. C) hacia
arriba. D) hacia abajo.
23) Un electrón que se mueve a lo largo del eje + x entra en una región donde existe un campo magnético uniforme
en la dirección + y . ¿Cuál es la dirección de la fuerza magnética sobre el electrón?
A) + z dirección B) dirección – z C)en la dirección – y D)en la dirección -x
24) El campo magnético producido por un alambre largo y recto que transporta corriente es
A) proporcional tanto a la corriente en el alambre y la distancia del cable
B) proporcional a la corriente en el alambre e inversamente proporcional a la distancia del cable.
C) inversamente proporcional a la corriente en el alambre y proporcional a la distancia del cable.
D) inversamente proporcional tanto a la corriente en el alambre y la distancia del cable.
25) Al doble de la distancia de un cable largo, que transporta corriente, la intensidad del campo magnético
producido por el alambre se reduce a A) 1 / 8 de su valor original. B) 1 / 4 de su valor original. C) 1 / 2 de su valor
original. D) ninguna de las respuestas dadas
26) Dos alambres paralelos largos transportan corrientes iguales. La magnitud de la fuerza entre los alambres es F.
Si la corriente en cada cable es ahora el doble. ¿Cuál es la magnitud de la nueva fuerza entre los dos cables? A) 4F
B) 2F C) F / 4 D) F / 2
27) Un alambre largo y recto transporta una corriente hacia el este. Un protón se mueve hacia el este por el costado
sur del alambre. ¿Cuál es la dirección de la fuerza sobre el protón?
A) al norte B) al sur C) no se puede determinar D) hacia abajo
28) Un cable tendido en el plano de la página tiene una corriente hacia la parte inferior de la página. ¿Cuál es la
dirección de la fuerza magnética que se producirá sobre un electrón que se mueve perpendicularmente hacia el
cable, también en el plano de la página, por la derecha?
A) cero B) perpendicular a la página y hacia Ti C) perpendicular a la página y lejos de Ti. D) hacia la parte superior
de la página E) hacia la parte inferior de la página
29) Dos alambres paralelos se colocan de lado a lado en una mesa horizontal. Si los cables llevan la corriente en la
misma dirección,
A) un cable se eleva ligeramente a medida que el otro cable es forzado contra la superficie de la tabla.
B) los dos cables se elevan ligeramente. C) los alambres se atraen entre sí. D) los alambres se repelen entre sí.
30) Dos alambres paralelos se colocan de lado a lado en una mesa horizontal. Si los cables llevan la corriente en
direcciones opuestas,
A) un cable se eleva ligeramente a medida que el otro se ve forzado contra la superficie de la mesa.
B) los dos cables se elevan ligeramente. C) los alambres se atraen entre sí. D) los alambres se repelen entre sí.
31) Considere dos espiras circulares que transportan corriente. Ambas están hechas de un hilo de alambre y ambas
llevan la misma corriente, pero una tiene dos veces el radio de la otra. El campo magnético en el centro del bucle de
la de dos radios es mayor
A) 8 veces. B) 4 veces. C) 2 veces. D) ninguna de las respuestas dadas
32) ¿Cuál es el fundamento para el funcionamiento de los motores eléctricos?
A) las cargas eléctricas opuestas se atraen y cargas iguales se repelen.
B) Un conductor portador de corriente en forma perpendicular a un campo magnético experimentará una fue rza.
C) La corriente alterna y corriente continua son capaces de hacer el trabajo.
D) El hierro es el único elemento que es magnético.
E) Un polo norte magnético tiene una carga eléctrica positiva, y un polo sur magnético tiene una carga eléctrica
negativa.
33) En un espectrómetro de masas, una partícula de masa m y carga q se acelera a través de una diferencia de
potencial V y se le permite entrar en un campo magnético B, donde se desvía en una trayectoria semicircular de
radio R. El campo magnético es uniforme y orientado perpendicular a la velocidad de la partícula. Deducir una
expresión para la masa de la partícula en términos de B, Q, V y R.
2 2
2 2
2 2 2
2 2 2
A) qB R / V B) qB R / ( 2V) C) q B R / V D) q B R / (2V)
PREGUNTAS QUE REQUIEREN PROCESOS MATEMÁTICOS Y CONCEPTOS FÍSICOS PARA HALLAR LA RESPUESTA
1) Un cable de 2,0 m que lleva una corriente de 0,60 A está orientado paralelamente a un campo magnético
uniforme de 0,50 T. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza que experimenta?
A) Cero B) 0,15 N C) 0,30 N D) 0.60 N
2) Un alambre conduce una corriente de 10 A en una dirección de 30 ° con respecto a la dirección de un campo
magnético de 0,30 T. Encontrar la magnitud de la fuerza magnética sobre una longitud de 0,50 m del cable.
A) 0,75 N B) 1,5 N C) 3,0 N D) 6,0 N
3) ¿Cuál es la fuerza por metro en un alambre recto que transporta 5,0 A cuando se coloca en un campo magnético
de 0.020 T? El cable forma un ángulo de 27 ° con respecto a las líneas de l campo magnético.
A) 0.022 N / m B) 0.045 N / m C) 0,17 N / m D) 0,26 N / m
4) Un protón es estacionario en un campo magnético uniforme de 0,20 T. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza
magnética sobre el protón?
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A) Cero B) 1,6 × 10 N C) 3,2 × 10 N D) 1,6 × 10 N
4
5) Un protón se mueve a 4,0 × 10 m / s en sentido horizontal y entra en una región donde existe un campo
magnético de 0,13 T , dirigido verticalmente hacia abajo. ¿Qué fuerza actúa sobre el protón?
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-16
A) 0 NB) 1,4 × 10 N C) 5,2 × 10 N D) 8,3 × 10 N
4
6) Un electrón se mueve con una velocidad de 5,0 × 10 m / s perpendicular a un campo magnético uniforme de
0,20 T. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza magnética sobre el electrón?
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A) 4,4 × 10 N B) 1,6 × 10 N C) 2,6 × 10 N D) 0 N
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7) Un protón viaja a una velocidad de 5,0 × 10 m / s a través de un campo magnético de 1.T ¿Cuál es la magnitud
de la fuerza magnética que actúa sobre el protón si el ángulo entre la velocidad del protón y el vector campo
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magnético es 30 °? A) 2,0 × 10 N B) 4,0 × 10 N C) 2,0 × 10 N D) 4,0 × 10 N
5
8) Un electrón que viaja hacia el norte con una velocidad 4,0 × 10 m / s entra en una región donde el campo
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magnético de la Tierra tiene la magnitud
5,0 × 10 T y se dirige hacia abajo a 45 ° debajo de la horizontal.
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-19
¿Qué fuerza actúa sobre el electrón? A) 2,3 × 10 N B) 3,2 × 10 N C) 2,3 × 10 N D) 3,2 × 10 N
6
9) Un electrón se mueve con una velocidad de 8,0 × 10 m / s a lo largo del eje + x. Se entra en una región donde
existe un campo magnético de 2,5 T, dirigido en un ángulo de 60 ° con respecto al eje +x y acostado en el plano xy.
Calcular la fuerza magnética del electrón.
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-10
-12
-12
A) 2,8 × 10 N B) 3,2 × 10 N C) 2,8 × 10 N D) 3,2 × 10 N
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10) Un electrón se mueve con una velocidad de 8,0 × 10 m / s a lo largo del eje +x. Se entra en una región donde
existe un campo magnético de 2,5 T, dirigido en un ángulo de 60 ° con respecto al eje +x y acostado en el plano xy.
Calcular la aceleración del electrón.
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2
18
2
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2
-18
2
A) 1,3 × 10 m/s B) 3,1 × 10 m/s C) 1,3 × 10 m/s D) 3,1 × 10 m/s
6
11) Un protón tiene una velocidad de 3,0 × 10 m / s en una dirección perpendicular a un campo magnético
uniforme, y el protón se mueve en un círculo de radio de 0,20 m. ¿Cuál es la magnitud del campo magnético?
A) 0.080 T B) 0,16 T C) 0,24 T D) 0,32 T
12) ¿Cuál es la fuerza de un campo magnético sobre una alambre recto de 5,0 cm que transporta 4,0 A de
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corriente? A) 3,8 × 10 T B) 4,9 × 10 T C) 1,6 × 10 T D) 4,7 × 10 T
13) Un alambre recto muy largo transporta una corriente de 25 A. ¿Cuál es la magnitud del campo magnético a una
distancia de 0,15 m del alambre?
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A) 3,3 × 10 T B) 6,6 × 10 T C) 3,3 × 10 T D) 6,6 × 10 T
14) Una línea de alta tensión de 1000 A , Genera un campo magnético en el suelo a 10 metros de distancia de ?
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A) 4,7 × 10 T B) 6,4 × 10 T C) 2,0 × 10 T D) 5,6 × 10 T
15) Dos alambres paralelos transportan corrientes de 10 A en direcciones opuestas. Están separados por 40 cm.
¿Cuál es el campo magnético en el plano de los cables en un punto que es de 20 cm de un alambre y 60 cm de l
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otro? A) 3,3 × 10 T B) 6,7 × 10 T C) 3,3 × 10 T D) 6,7 × 10 T
16) Dos alambres paralelos transportan corrientes de 20 A y 5,0 A en direcciones opuestas. Los cables están
separados por 0,20 m. ¿Cuál es el valor del campo magnético en la mitad de los dos cables?
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A) 1,0 × 10 T B) 3,0 × 10 T C) 4,0 × 10 T
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D) 5,0 × 10 T 17) Dos alambres paralelos largos transportan corrientes de 5,0 A y 8,0 A en la dirección opuesta. Los
cables están separados por 0,30 m. Determinar la fuerza magnética por unidad de longitud entre los dos alambres.
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A) 2,7 × 10 N repulsiva B) 7,2 × 10 N repulsiva C) 2,7 × 10 N atractiva D) 7,2 × 10 N atractiva
18) ¿Cuál es el campo magnético en el centro de una espira circular de alambre de radio de 4,0 cm cuando una
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corriente de 2,0 A fluye en el alambre? A) 1,3 × 10 T B) 3,1 × 10 T C) 1,3 × 10 T D) 3,1 × 10 T
19) Un solenoide de 20 cm de largo se enrolla con 5000 vueltas de alambre. ¿Qué campo magnético se p roduce en
el centro del solenoide cuando fluye una corriente de 10 A?
A) 0,0063 T B) 0.20 T C) 3,2 T D) 4,8 T
20) Un solenoide de 500 vueltas y de 0,10 m de largo, transporta una corriente de 4,0 A. ¿Cuál es fuerza del campo
magnético en su centro?
A) 3,1 mT B) 6,2 mT C) 13 mT D) 25 mT
21) En un espectrómetro de masas, una sola partícula con carg a (carga e) tiene una velocidad de 1,0 × 106 m / s, y
entra en un campo magnético uniforme de 0,20 T. El radio de la órbita circular es 0,020 m. ¿Cuál es la masa de la
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partícula? A) 3,2 × 10 kg B) 6,4 × 10 kg C) 1,7 × 10 kg D) 3,1 × 10 kg