Taller 1(fcii)
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FÍSICA DE CAMPOS II
CAMPO MAGNÉTICO Y FUERZAS MAGNETICAS
TALLER 1 Resuelva los siguientes ejercicios: 1. Un electrón se proyecta dentro de un campo magnético uniforme ˆ ˆ B = 1,4i + 2,1 j T . Encuentre la expresión vectorial para la fuerza sobre el electrón cuando su velocidad es 5 v = (3,7 × 10 m s) ˆj .
(
2.
)
El campo magnético de la tierra en cierta localidad está dirigido verticalmente hacia abajo y tiene una magnitud de 0,5x10-4T. Un protón se mueve horizontalmente hacia el este de este campo con una velocidad de 6.2x106m/s. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza magnética que el campo ejerce sobre esta carga? -19
3. Una carga positiva q = 3,2x10 C se mueve con una velocidad ˆ ˆ ˆ v = (2i + 3 j − k ) m s a través de una región donde existen tanto un campo magnético uniforme como un campo eléctrico uniforme. a) Calcule la fuerza total sobre la carga móvil (en notación de vectores unitarios) si B = 2iˆ + 4 ˆj + kˆ T y E = 4iˆ − ˆj − 2kˆ V m b) ¿El ángulo que
(
)
(
)
forma el vector fuerza con el eje x positivo? 4. Una barra metálica con un amasa por unidad de longitud de 0.010 kg/m conduce una corriente de I = 5 A. La barra cuelga de dos alambres verticales en un campo magnético vertical uniforme, como se ve en la figura. Si los alambres forman un ángulo θ = 45° con la vertical cuando están en equilibrio, determine la intensidad del campo magnético.
Prof: Jonny Luna Guerrero
5. Una barra metálica de 0.20 Kg que conduce una corriente de 10 A se desliza sobre dos rieles horizontales separados 0,50 m ¿Qué campo magnético vertical se requiere para mantener la barra en movimiento a una velocidad constante si el coeficiente de fricción cinética entre la barra y los rieles es 0.10? 6. Un cable situado a lo largo del eje x lleva una corriente de 7,00 A en la dirección positiva. Calcule la fuerza (expresada en términos de vectores unitarios) sobre una sección de 1,00 cm del cable ejercida por los siguientes campos magnéticos: a) B = −( 0,65T ) iˆ b) B = +( 0,56T ) kˆ c) B = −( 0,31T ) iˆ d) B = 0,33iˆ − 0,28kˆ T e) B = 0,74 ˆj − 0,36kˆ T
( (
F = qv × B F = IL × B
) )
F = qvBSenθ F = ILBSenθ
En la figura el campo magnético B es uniforme y perpendicular al plano de la figura, y apunta hacia fuera de ella. El conductor tiene un segmento recto de longitud L perpendicular al plano de la figura, a la derecha de ésta, y con la corriente opuesta a B ; el segmento está unido a un semicírculo de radio R del mismo conductor y, finalmente, el semicírculo está unido a otro segmento recto de longitud L del mismo conductor y paralelo al eje x como se muestra en la figura. Por el conductor circula una corriente I. Encuentre la fuerza magnética total en estos tres segmentos de cable.
[email protected]
CAMPO MAGNÉTICO Y FUERZAS MAGNETICAS
TALLER 1 Resuelva los siguientes ejercicios: 1. Un electrón se proyecta dentro de un campo magnético uniforme ˆ ˆ B = 1,4i + 2,1 j T . Encuentre la expresión vectorial para la fuerza sobre el electrón cuando su velocidad es 5 v = (3,7 × 10 m s) ˆj .
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2.
)
El campo magnético de la tierra en cierta localidad está dirigido verticalmente hacia abajo y tiene una magnitud de 0,5x10-4T. Un protón se mueve horizontalmente hacia el este de este campo con una velocidad de 6.2x106m/s. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza magnética que el campo ejerce sobre esta carga? -19
3. Una carga positiva q = 3,2x10 C se mueve con una velocidad ˆ ˆ ˆ v = (2i + 3 j − k ) m s a través de una región donde existen tanto un campo magnético uniforme como un campo eléctrico uniforme. a) Calcule la fuerza total sobre la carga móvil (en notación de vectores unitarios) si B = 2iˆ + 4 ˆj + kˆ T y E = 4iˆ − ˆj − 2kˆ V m b) ¿El ángulo que
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forma el vector fuerza con el eje x positivo? 4. Una barra metálica con un amasa por unidad de longitud de 0.010 kg/m conduce una corriente de I = 5 A. La barra cuelga de dos alambres verticales en un campo magnético vertical uniforme, como se ve en la figura. Si los alambres forman un ángulo θ = 45° con la vertical cuando están en equilibrio, determine la intensidad del campo magnético.
Prof: Jonny Luna Guerrero
5. Una barra metálica de 0.20 Kg que conduce una corriente de 10 A se desliza sobre dos rieles horizontales separados 0,50 m ¿Qué campo magnético vertical se requiere para mantener la barra en movimiento a una velocidad constante si el coeficiente de fricción cinética entre la barra y los rieles es 0.10? 6. Un cable situado a lo largo del eje x lleva una corriente de 7,00 A en la dirección positiva. Calcule la fuerza (expresada en términos de vectores unitarios) sobre una sección de 1,00 cm del cable ejercida por los siguientes campos magnéticos: a) B = −( 0,65T ) iˆ b) B = +( 0,56T ) kˆ c) B = −( 0,31T ) iˆ d) B = 0,33iˆ − 0,28kˆ T e) B = 0,74 ˆj − 0,36kˆ T
( (
F = qv × B F = IL × B
) )
F = qvBSenθ F = ILBSenθ
En la figura el campo magnético B es uniforme y perpendicular al plano de la figura, y apunta hacia fuera de ella. El conductor tiene un segmento recto de longitud L perpendicular al plano de la figura, a la derecha de ésta, y con la corriente opuesta a B ; el segmento está unido a un semicírculo de radio R del mismo conductor y, finalmente, el semicírculo está unido a otro segmento recto de longitud L del mismo conductor y paralelo al eje x como se muestra en la figura. Por el conductor circula una corriente I. Encuentre la fuerza magnética total en estos tres segmentos de cable.
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