Electromag

Dos partículas con cargas eléctricas, del mismo valor absoluto y diferente signo, se mueven con la misma velocidad, dirigida hacia la derecha y en el plano del folio. Ambas partículas penetran en un campo magnético de dirección perpendicular al folio y dirigido hacia abajo.

a) Analice con ayuda de un gráfico las trayectorias seguidas por las dos partículas.

b) Si la masa de una de ellas es doble que la de la otra (m₁ = 2 m₂ ) ¿Cuál gira más rápidamente?

En un experimento se aceleran partículas alfa (q = +2e) desde el reposo, mediante una diferencia de potencial de 10 kV. Después, entran en un campo magnético B = 0,5 T, perpendicular a la dirección de su movimiento.

a) Explique con ayuda de un esquema la trayectoria de las partículas y calcule la velocidad con que penetran en el campo magnético.

b) Calcule el radio de la trayectoria que siguen las partículas alfa en el seno del campo magnético.

e = 1,6 ·10^-19 C ; m = 6,7·10 ^-27kg

a) Fuerza magnética sobre una carga en movimiento.

b) Una partícula, con carga q, penetra en una región en la que existe un campo magnético perpendicular a la dirección del movimiento. Analice el trabajo realizado por la fuerza magnética y la variación de energía cinética de la partícula.

Solución apartado a): Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí.

Una cámara de niebla es un dispositivo para observar trayectorias de partículas cargadas. Al aplicar un campo magnético uniforme, se observa que las trayectorias seguidas por un protón y un electrón son circunferencias.

a) Explique por qué las trayectorias son circulares y represente en un esquema el campo y las trayectorias de ambas partículas.

b) Si la velocidad angular del protón es w_p = 106 rad s ^-1, determine la velocidad angular del electrón y la intensidad del campo magnético.

e = 1,6 ·10 ^-19 C; m_e = 9,1·10 ^-31 kg; m_p = 1,7·10 ^-27 kg

Un electrón incide en un campo magnético perpendicular a su velocidad.

a)Determine la intensidad del campo magnético necesaria para que el período de su movimiento sea   10 ^{– 6} s.

b)Razone cómo cambiaría la trayectoria descrita si la partícula incidente fuera un protón.

e = 1,6 · 10 ^-19 C ; m _e = 9,1 · 10 ^-31 kg ; m _p = 1,7 · 10 ^-27 kg

a) Fuerza magnética sobre una carga en movimiento.

b) Dos partículas cargadas se mueven con la misma velocidad y, al aplicarles un campo magnético perpendicular a dicha velocidad, se desvían en sentidos contrarios y describen trayectorias circulares de distintos radios. ¿Qué puede decirse de las características de esas partículas? Si en vez de aplicarles un campo magnético se le aplica un campo eléctrico paralelo a su trayectoria, indique razonadamente. cómo se mueven las partículas.

Solución al apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí

a) Fuerza magnética sobre una carga en movimiento; ley de Lorentz.

b) Dos iones, uno con carga doble que el otro, penetran con la misma velocidad en un campo magnético uniforme. El diámetro de la circunferencia que describe uno de los iones es cinco veces mayor que el de la descrita por el otro ion. Razone cuál es la relación entre las masas de los iones

Solución al apartado a) Mirar la correspondiente entrada de teoría aquí

Un haz de partículas con carga positiva y moviéndose con velocidad   continúa  moviéndose sin cambiar de dirección al penetrar en una región en la que existen un campo eléctrico    V m^-1 y un campo magnético de 0,4 T paralelo al eje Z.

a) Dibuje en un esquema la velocidad de las partículas, el campo eléctrico y el campo magnético, razonando en qué sentido está dirigido el campo magnético, y calcule el valor v de la velocidad de las partículas.

b) Si se utilizaran los mismos campos eléctrico y magnético y se invirtiera el sentido de la velocidad de las partículas, razone con la ayuda de un esquema si el haz se desviaría o no en el instante en que penetra en la región de los campos.