Un electrón, un protón, un neutrón y un núcleo de helio se mueven en la misma dirección y con la misma velocidad en una zona en la que existe un campo magnético, constante y uniforme, en dirección perpendicular a la velocidad de las partículas. Explique:
a) Sobre cuál de ellas es mayor la fuerza magnética.
b) Cuál de ellas experimentará mayor aceleración.
Un catión Na+ penetra en un campo magnético uniforme de 0,6 T, con una velocidad de 3. 10 3 m s– 1. perpendicular a la dirección del campo.
a) Dibuje la fuerza que el campo ejerce sobre el catión Na+ y calcule su valor.
b) Dibuje la trayectoria que sigue el catión Na+ en el seno del campo magnético y determine el radio de dicha trayectoria.
mNA+= 3,8 • 1 0-26 kg ; e=1,6.10-19 C
Una partícula con carga q = 3,2.10-19 C se desplaza can una velocidad v= 2i+ 4 j+ k m s-1 por una región en la que existe un campo magnético B = 2i+ 4j+ k T y un campo eléctrico E = 4i— j— 2k N C-1.
a) ¿Cuál es la fuerza total ejercida sobre la partícula?
b) ¿Y si la partícula se moviera con velocidad — v?
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 wp = 106 rad s -1, determine la velocidad angular del electrón y la intensidad del campo magnético.
e = 1,6 ·10 -19 C; me = 9,1·10 -31 kg; mp = 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
CAMPO MAGNÉTICO CREADO POR CORRIENTES
ACCIÓN DE UN CAMPO MAGNÉTICO SOBRE UNA CORRIENTE
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