101–
a) Explique, con la ayuda de un esquema, las fuerzas que se ejercen entre sí dos corrientes rectilíneas paralelas.
b) Utilice la fuerza entre dos corrientes paralelas para definir la unidad de intensidad de corriente en el Sistema Internacional.
102–
Un protón, inicialmente en reposo, se acelera bajo una diferencia de potencial de 103 V. A continuación, entra en un campo magnético uniforme, perpendicular a la velocidad, y describe una trayectoria circular de 0,3 m de radio.
a) Dibuje en un esquema la trayectoria del protón, indicando las fuerzas que actúan sobre él en cada etapa y calcule el valor de la intensidad del campo magnético.
b) Si con la misma diferencia de potencial se acelerara un electrón. determine el campo magnético (módulo, dirección y sentido) que habría que aplicar para que el electrón describiera una trayectoria idéntica a la del protón y en el mismo sentido.
e =1,6•10-19C ; mp = 1.7.10-27 kg ;me = 9,1.10-31 kg
103–
a) Escriba la ley de Lenz-Faraday y explique la polaridad (signo) de la fuerza electromotriz inducida.
b) Una espira se encuentra en reposo en un campo magnético uniforme perpendicular a su plano. Razone, con ayuda de un esquema, la corriente inducida en la espira si el módulo del campo magnético: 1) aumenta; ii) permanece constante; iii) disminuye.
104–
a)Explique las características de la fuerza sobre una partícula cargada que se mueve en un campo magnético uniforme. ¿Varía la energía cinética de la partícula?
b)Una partícula con carga positiva se mueve en línea recta y penetra en una región en la que existen un campo eléctrico y un campo magnético, perpendiculares entre sí y perpendiculares a la velocidad inicial de la partícula. Haga un esquema y razone qué condición debe cumplirse para que la partícula continúe su trayectoria rectilínea.
105–
a) Explique las características de la fuerza sobre una partícula cargada en movimiento en un campo magnético.
b) Dos partículas con cargas de igual valor absoluto y diferente signo se mueven con la misma velocidad, dirigida hacia la derecha y en el plano del papel. Ambas partículas penetran en un campo magnético uniforme de dirección perpendicular al papel y dirigido hacia dentro. Analice con ayuda de un gráfico las trayectorias seguidas por las dos partículas si la masa de una es el doble que la de la otra.
106–
a) Explique en qué consiste el fenómeno de inducción electromagnética y escriba la ley de Lenz-Faraday.
b) Una espira, contenida en el plano horizontal XY y moviéndose en la dirección del eje X, atraviesa una región del espacio en la que existe un campo magnético uniforme, dirigido en el sentido positivo del eje Z. Razone si se induce corriente eléctrica en la espra e indique el sentido de la misma en cada uno de los siguientes casos: i) cuando la espira penetra en el campo; ii) cuando se mueve en su interior; iii) cuando sale del campo magnético.
107–
Un electrón con una energía cinética de 7,6 . 10 3 eV describe una órbita circular en un campo magnético de 0,06 T.
a) Represente en un esquema el campo magnético, la trayectoria del electrón y su velocidad y la fuerza que actúa sobre él en un punto de la trayectoria.
b) Calcule la fuerza magnética que actúa sobre el electrón y su frecuencia y periodo de giro.
m e = 9,1 . 10-31 kg ; e = 1,6 . 10 -19 C
108–
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.
109–
Por el conductor A de la figura circula una corriente de intensidad 200 A .El conductor B, de 1 m de longitud y situado a 10 mm del conductor A, es libre de moverse en la dirección vertical .
a) Dibuje las líneas de campo magnético y calcule su valor para un punto situado en la vertical del conductor A y a 10 cm de él.
b) Si la masa del conductor B es de 10 g, determine el sentido de la corriente y el valor de la intensidad que debe circular por el conductor B para que permanezca suspendido en equilibrio en esa posición .
g = 9,8ms -2 μ 0= 4π10–7 N A-2
110–
a) Explique los fenómenos de inducción electromagnética y enuncie la ley de Faraday- Lenz.
b) Dos espiras circulares «a» y ‘b» se hallan enfrentadas con sus planos paralelos. i) Por la espira «a» comienza a circular una corriente en sentido horario. Explique con a ayuda de un esquema el sentido de la corriente inducida en a espira «b». ii) Cuando la corriente en la espira «a» alcance un valor constante, ¿qué ocurrirá en la espira «b»? Justifique la respuesta.
111–
a) Escriba la ley de Lorentz y explique las características de la fuerza magnética sobre una carga en movimiento.
b) Razone si es verdadera o falsa la siguiente afirmación: «La energía cinética de una partícula cargada que se mueve en un campo eléctrico no puede ser constante, pero si se moviera en un campo magnético sí podría permanecer constante».
112–
a) Explique las características del campo creado por una corriente rectilínea indefinida
b)¿En qué casos un campo magnético no ejerce ninguna fuerza sobre una partícula cargada? ¿Y sobre una corriente eléctrica? Razone las respuestas
113–
Un protón se mueve en una órbita circular, de 1 cm de radio, perpendicular a un campo magnético uniforme de 5 .10 -3 T.
a) Dibuje la trayectoria seguida por el protón indicando el sentido de recorrido y la fuerza que el campo ejerce sobre el protón. Calcule la velocidad y el periodo del movimiento.
b) Si un electrón penetra en el campo anterior con velocidad de 4 .106 m s -1 perpendicular a él, calcule el radio de la trayectoria e indique el sentido de giro.
mp = 1,7 . 10 –27 kg ; m e = 9,1 . 10 -31 kg ; e = 1,6 . 10 -19 C
115–
Dos conductores rectilíneos, paralelos y muy largos, separados 10 cm, transportan corrientes de 5 y 8 A, respectivamente, en sentidos opuestos.
a) Dibuje en un esquema el campo magnético producido por cada uno de los conductores en un punto del plano definido por ellos y situado a 2 cm del primero y 12 cm del segundo y calcule la intensidad del campo total.
b) Determine la fuerza por unidad de longitud sobre uno de los conductores, indicando si es atractiva o repulsiva.
μ 0= 4π10–7 N A-2
117–
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
118–
a) Fuerza electromotriz inducida y variación de flujo; ley de Lenz-Faraday.
b) Considere una espira plana circular, colocada perpendicularmente a un imán y enfrente de su polo norte. Si el imán se aproxima a la espira, ¿aumenta o disminuye el flujo magnético a través de la espira? Dibuje la espira y el imán e indique el sentido de la corriente inducida, según que el imán se aproxime o aleje de la misma. Justifique su respuesta.
119–
Un deuterón, isótopo del hidrógeno, recorre una trayectoria circular de radio 4 cm en un campo magnético uniforme de 0,2 T. Calcule:
a) la velocidad del deuterón y la diferencia de potencial necesaria para acelerarlo desde el reposo hasta esa velocidad.
b) el tiempo en que efectúa una semirevolución.
e=1,6 .10-19 C ; m deuterón =3,34 .10—27 kg
120–
Dos conductores rectilíneos, verticales y paralelos, distan entre sí 10 cm. Por el primero de ellos circula una corriente de 20 A hacia arriba.
a) Calcule la corriente que debe circular por el otro conductor para que el campo magnético en un punto situado a la izquierda de ambos conductores y a 5 cm de uno de ellos sea nulo.
b) Razone cuál sería el valor del campo magnético en el punto medio del segmento que separa los dos conductores si por el segundo circulara una corriente del mismo valor y sentido contrario que por el primero.
μ0= 4π10–7 N A-2
121–
a) Fuerza magnética sobre una carga en movimiento; ley de Lorentz.
b) Explique, con ayuda de un esquema, la dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre una partícula con carga positiva que se mueve en el sentido positivo del eje OX, paralelamente a un conductor rectilíneo por el que circula Una corriente eléctrica, también en el sentido positivo del eje OX. ¿Y si la partícula cargada se moviera alejándose del conductor en el sentido positivo del eje OY?
122–(junio 16)
Una espira circular de 2,5 cm de radio, que descansa en el plano XY, está situada en una región en la que existe un campo magnético :
donde t es el tiempo expresado en segundos.
a) Determine el valor del flujo magnético en función del tiempo y realice una representación gráfica de dicho flujo magnético frente al tiempo entre 0 s y 10 s.
b) Determine el valor de la f.e.m. inducida y razone el sentido de la corriente inducida en la espira.
123– (Reserva 16)
Una partícula alfa, con una energía cinética de 2 MeV, se mueve en una región en la que existe un campo magnético uniforme de 5 T, perpendicular a su velocidad.
a) Dibuje en un esquema los vectores velocidad de la partícula, campo magnético y fuerza magnética sobre dicha partícula y calcule el valor de la velocidad y de la fuerza magnética.
b) Razone que la trayectoria descrita es circular y determine su radio y el período de movimiento.
E = 1,6 .10-19 C ; m alfa = 6,7 .10-27 kg
124–(Reserva 16)
a) Enuncie la ley de Lenz-Faraday.
1)) Una espira cuadrada gira en torno a un eje, que coincide con uno de sus lados, bajo la acción de un campo magnético uniforme perpendicular al eje de giro. Explique cómo varían los valores del flujo magnético máximo y de la fuerza electromotriz inducida máxima al duplicar la frecuencia de giro de la espira.
125–(Reserva 16)
a) Enuncie la ley de inducción electromagnética y explique las características del fenómeno. Comente la veracidad o falsedad de la siguiente afirmación: un transformador eléctrico no realiza su función en corriente continua.
b) Explique, con la ayuda de un esquema, cuál es el sentido de la corriente inducida en una espira cuando se le acerca la cara sur de un imán ¿Y si en lugar de acercar el imán se alejara?
126– (Reserva 16)
Un haz de electrones con energía cinética de 104 eV, se mueve en un campo magnético perpendicular a su velocidad, describiendo una trayectoria circular de 25 cm de radio.
a) Con ayuda de un esquema, indique la trayectoria del haz de electrones y la dirección y sentido de la fuerza, la velocidad y el campo magnético. Calcule la intensidad del campo magnético.
b) para ese mismo campo magnético explique, cualitativamente, cómo variarían la velocidad, la trayectoria de las partículas y su radio si, en lugar de electrones, se tratara de un haz de iones de Ca 2+
e =1,6 . 10-19 C ; me = 9,1 . 10 -31 kg
127–(Reserva 16)
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.
128- (septiembre 16)
a) Analogías y diferencias entre campo eléctrico y campo magnético.
b) Si una partícula cargada penetra en un campo eléctrico con una cierta velocidad, ¿actúa siempre una fuerza sobre ella? ¿Y si se tratara de un campo magnético?
129– (Reserva 17)
a) Una espira conductora circular fija, con centro en el origen de coordenadas está contenida en el plano XY. Un imán se mueve a lo largo del eje Z. Explique razonadamente cuál es el sentido de circulación de la corriente inducida en a espira en los casos i) e ii) mostrados en las figuras.
b)El eje de una bobina de 100 espiras circulares de 5 cm de radio es paralelo a un campo magnético de intensidad B=0,5 + 0,2t2 T. Si a resistencia de la bobina es 0,5 Ω, ¿cuál es la intensidad que circula por ella en el instante t=10 s?
130– (Reserva 17)
a) Una carga q negativa entra, con velocidad v , en una zona donde existe un campo eléctrico, E, de dirección perpendicular a esa velocidad, Cuál debe ser la intensidad, dirección y sentido del campo magnético B que habría que aplicar, superpuesto a E, para que la carga siguiera una trayectoria rectilínea.
b) Un campo magnético, de intensidad B = 2 sen (100 πt + π) (S.l.), forma un angulo de 450 con el plano de una espira circular de radio R = 12 cm. Calcule la fuerza electromotriz inducida en la espira en el Instante t =2 s.
131–(Reserva 17)
a) Dos conductores rectilíneos e indefinidos paralelos, separados una distancia d, están recorridos por corrientes de intensidad l. Analice las características de las fuerzas que se ejercen entre sí los conductores en el caso en que los sentidos de las corrientes coincidan y en el caso en que sean opuestos.
b) Dos conductores rectilíneos, paralelos y verticales, distan entre si 20 cm. Por el primero de ellos circula una corriente de 10 A hacia arriba. Calcule la corriente que debe circular por el segundo conductor, colocado a la derecha del primero, para que el campo magnético total creado por ambas corrientes en un punto situado a 5 cm a la izquierda del segundo conductor se anule .
μ0=4π 10 -7 N A -2
132–(Reserva 17)
a)Por un hilo recto muy largo, colocado sobre el eje Y, circula una corriente en el sentido positivo de dicho eje. Una pequeña espira circular contenida en el plano XY se mueve con velocidad constante. Describa razonadamente cuál es la corriente inducida en la espira si: 1) la velocidad de la espira está orientada según el sentido negativo del eje Y; ii) la velocidad está dirigida en el sentido positivo del eje X.
b)A una espira circular de 4 cm de radio, que descansa en el plano XY, se le aplica un campo magnético T donde t es el tiempo en segundos. Represente gráficamente la fuerza electromotriz inducida en el intervalo comprendido entre t=0 s y t=4 s.
133– (Reserva 17)
a) ¿En qué casos un campo magnético no ejerce fuerza sobre una partícula cargada? ¿Y sobre un conductor rectilíneo indefinido por el que circula una corriente eléctrica? Razone las respuestas.
b) Un protón penetra en un campo eléctrico uniforme E, de 200 N C-l , con una velocidad v , de 10 6 ms– l, perpendicular al campo. Calcule el campo magnético, B, que habría que aplicar, superpuesto al eléctrico, para que a trayectoria del protón fuera rectilínea. Ayúdese de un esquema
134– (junio 17)
a) Un haz de electrones atraviesa una región del espacio siguiendo una trayectoria rectilínea, En dicha región hay aplicado un campo electrostático uniforme. ¿Es posible deducir algo acerca de la orientación del campo? Repita el razonamiento para un campo magnético uniforme.
b) Una bobina, de 10 espiras circulares de 15 cm de radio. está situada en una región en la que existe un campo magnético uniforme cuya intensidad varia con el tiempo según:
B=2 cos(2πt – π/4) T
y cuya dirección forma un ángulo de 300 con el eje de la bobina. La resistencia de la bobina es 0,2 Ω. Calcule el flujo del campo magnético a través de a bobina en función del tiempo y la intensidad de corriente que circula por ella en el instante t = 3 s.
135–(Septiembre 17)
a) Un electrón, un protón y un átomo de hidrógeno penetran en una zona del espacio en la que existe un campo magnético uniforme perpendicular a a velocidad de las partículas. Dibuje la trayectoria que seguiría cada una de las partículas y compare las aceleraciones de las tres.
b) Dos pequeñas esferas cargadas están separadas una distancia de 5 cm. La carga de una de las esferas es cuatro veces la de la otra y entre ambas existe una fuerza de atracción de 0 , 15 N. Calcule la carga de cada esfera y el módulo del campo eléctrico en el punto medio del segmento que las une.
K;=9.109 N m2C-2
136–
a) Razone si es verdadera o falsa la siguiente afirmación: «La energía cinética de una partícula cargada que se mueve debido a la acción de un campo electrostático no puede ser constante, pero si se moviera en un campo magnético sí podría permanecer constante».
b) Una partícula alfa se acelera desde el reposo mediante una diferencia de potencial de 5.103 V y, a continuación, penetra en un campo magnético de 0,25 T perpendicular a su velocidad. Realice un esquema y calcule el radio de la trayectoria que describe la partícula tras penetrar en el campo magnético.
Malfa = 6,7. 10-27 kg ; qalfa = 3,2.10-19 C
137–(junio 18)
a) Un electrón se mueve con un movimiento rectilíneo uniforme por una región del espacio en la que existen un campo eléctrico y un campo magnético. Justifique cual deberá ser la dirección y sentido de ambos campos y deduzca la relación entre sus módulos. ¿Qué cambiaría si la partícula fuese un protón?
b) Un conductor rectilíneo transporta una corriente de 10 A en el sentido positivo del eje Z. Un protón situado a 50 cm del conductor se dirige perpendicularmente hacia el conductor con una velocidad de 2.105 m s-1. Realice una representación gráfica indicando todas las magnitudes vectoriales implicadas y determine el módulo, dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre el protón.
μo = 4π.10-7 T m A-1; e = 1,6.10-19 C
138–(Septiembre 18)
a) Razone si cuando se sitúa una espira circular de radio fijo, en reposo, en el seno de un campo magnético variable con el tiempo siempre se induce una fuerza electromotriz.
b) El flujo de un campo magnético que atraviesa cada espira de una bobina de 50 vueltas viene dado por la expresión: Ф(t) = 2.10-2 + 25 . 10-3 t2 (SI). Deduzca la expresión de la fuerza electromotriz inducida en la bobina y calcule su valor para t =10 s, así como la intensidad de corriente inducida en la bobina, si ésta tiene una resistencia de 5 Ω
139–(Septiembre 18)
a) Un protón y una partícula alfa se mueven en el seno de un campo magnético uniforme describiendo trayectorias circulares idénticas. ¿Qué relación existe entre sus velocidades, sabiendo que mα= 4 mp y qα= 2 qp?
b) Un electrón se mueve con una velocidad de 2.103 m s-1 en el seno de un campo magnético uniforme de módulo B = 0,25 T. Calcule la fuerza que ejerce dicho campo sobre el electrón cuando las direcciones del campo y de la velocidad del electrón son paralelas, y cuando son perpendiculares. Determine la aceleración que experimenta el electrón en ambos casos.
e =1,6.10-19 C; me = 9,1.10-31 kg
140–(Reserva 18)
a) Explique las características de la fuerza magnética entre dos corrientes paralelas, rectilíneas e infinitas.
b) Suponga dos hilos metálicos largos, rectilíneos y paralelos, por los que circulan corrientes en el mismo sentido con intensidades I1= 1 A e I2 = 2 A. Si entre dichos hilos hay una separación de 20 cm, calcule el vector campo magnético a 5 cm a la izquierda del primer hilo metálico.
μo = 4 π . 10-7 N m A-1
141–(Reserva 18)
a) Una espira circular gira en torno a uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme. Razone, haciendo uso de las representaciones gráficas y las expresiones que precise, si se induce fuerza electromotriz en la espira en los dos siguientes casos: (i) El campo magnético es paralelo al eje de rotación; (ii) el campo magnético es perpendicular al eje de rotación.
b) Una bobina circular de 20 espiras y radio 5 cm se coloca en el seno de un campo magnético dirigido perpendicularmente al plano de la bobina. El módulo del campo magnético varía con el tiempo de acuerdo con la expresión B = 0,02 t + 0,8 t2 (SI). Determine: (i) El flujo magnético que atraviesa la bobina en función del tiempo; (ii) la fem inducida en la bobina en el instante t=5 s.
142–(Reserva 18)
a) Una espira circular por la que circula una cierta intensidad de corriente se encuentra en reposo en el plano XY. Otra espira circular situada en el mismo plano XY se acerca con velocidad constante. Justifique si se inducirá una corriente eléctrica en la espira en movimiento y, en caso afirmativo, explique cuál será la dirección y sentido de la misma. Repita los razonamientos para el caso en que la espira en movimiento se aleje de la espira en reposo.
b) Una espira circular de 5 cm de radio se encuentra situada en el plano XY. En esa región del espacio existe un campo magnético dirigido en la dirección positiva del eje Z. Si en el instante inicial el valor del campo es de 5 T y a los 15 s se ha reducido linealmente a 1 T, calcule: (i) El cambio de flujo magnético producido en la espira en ese tiempo; (ii) la fuerza electromotriz inducida; (iii) la intensidad de corriente que circula por ella si la espira tiene una resistencia de 0,5 Ω.
143–(Reserva 18)
a) Un protón y un electrón penetran con la misma velocidad perpendicularmente a un campo magnético. ¿Cuál de los dos experimentará una mayor aceleración? ¿Qué partícula tendrá un radio de giro mayor?
b) Un protón que parte del reposo se acelera mediante una diferencia de potencial de 5 kV. Seguidamente entra en una región del espacio en la que existe un campo magnético uniforme perpendicular a su velocidad. Si el radio de giro descrito por el protón es de 0,05 m, ¿qué valor tendrá el módulo del campo magnético? Calcule el periodo del movimiento.
e = 1,6.10-19 C; mp = 1,7.10-27 kg
144–(Reserva 18)
a) Una espira circular se encuentra en reposo en una región del espacio. Indique, razonadamente y con ayuda de un esquema, cuál será el sentido de la corriente inducida cuando: (i) El polo norte de un imán se acerca perpendicularmente a la espira por el polo norte; (ii) el imán está en reposo y orientado perpendicularmente a la superficie de la espira a 10 cm de su centro.
b) Una espira circular de 10 cm de radio, inicialmente contenida en un plano horizontal, gira a 40π rad s-1 en torno a uno de sus diámetros en el seno de un campo magnético uniforme vertical de 0,4 T. Calcule el valor máximo de la fuerza electromotriz inducida en la espira.
CURSO 18-19
145- (Junio 19)
a) Justifique la veracidad o falsedad de las siguientes afirmaciones: i) Si las intensidades de corriente que circulan por dos conductores rectilíneos, indefinidos, paralelos y separados por una distancia, d, se duplican también se duplicará la fuerza por unidad de longitud que actúa sobre cada conductor. ii) Si lo que se duplicase fuese la distancia, entonces, la fuerza por unidad de longitud que actúa sobre cada conductor se reduciría a la mitad.
b) Por un hilo conductor situado paralelo al ecuador terrestre pasa una corriente eléctrica que lo mantiene suspendido en esa posición debido al magnetismo de la Tierra. Sabiendo que el campo magnético es paralelo a la superficie y vale 5.10-5 T y que el hilo tiene una densidad longitudinal de masa de 4.10-3 g/m, calcule la intensidad de corriente que debe circular por el conductor ayudándose del esquema correspondiente.
g= 9,8 m s-2
146– (Junio 19)
a) Razone que sentido tendrá la corriente inducida en una espira cuando: i) Acercamos perpendicularmente al piano de la espira el polo norte de un imán. Haga un esquema explicativo. ii) El piano de la espira se aleja del polo norte de un imán. Haga un esquema explicativo.
b) Una espira rectangular como la de la figura posee uno de sus lados móvil que se mueve dentro de un campo magnético uniforme de 0,8 T con una velocidad constante de 0,12 m•s-1. Calcule: i) La f.e.m. inducida en la espira en función del tiempo. ii) La intensidad y el sentido de la corriente que recorre la espira si su resistencia eléctrica es de 0,2 Ω.
147—(Sept 19)
a) Se coloca una espira circular dentro de un campo magnético uniforme Bo perpendicular al plano de la espira y dirigido hacia adentro tal como se muestra en la figura. Explique razonadamente en qué sentido circulará la corriente inducida en la espira en los siguientes casos: i) Si se aumenta progresivamente el radio de la espira permaneciendo constante el valor del campo. ii) Si se mantiene el valor del radio de la espira, pero se aumenta progresivamente el valor del campo.
b) En el seno de un campo magnético de 0,4 T se encuentra una bobina circular, de 100 espiras de 0,20 m de radio situada en un plano perpendicular al campo magnético. Determine la fuerza electromotriz inducida en la bobina en los casos siguientes referidos a un intervalo de tiempo igual a 2 s: i) Se duplica el campo magnético. ii) Se gira la bobina 90° en torno al eje paralelo al campo magnético.
148–(Reserva19)
a) Una espira circular de radio R se mueve con una velocidad constante v hacia la derecha, atravesando una región en la que existe un campo magnético uniforme B, como se indica en la figura.
i) Explique razonadamente en qué sentido circulará la corriente inducida en la espira desde que comienza a entrar en la región del campo hasta que sale enteramente del mismo. ii) Analice cualitativamente cómo varía la fuerza electromotriz inducida mientras está entrando en el campo si la espira se desplaza a una velocidad mayor.
b) Una bobina de 80 espiras de radio 0,06 m se coloca en un campo magnético de manera que el flujo que la atraviesa sea máximo. Si el campo varía de acuerdo con la función B = 0,5 – 0,02 t (T), determine: i) El flujo que atraviesa cada espira de la bobina en t = 10 s. ii) La fuerza electromotriz inducida en la bobina.
149–(Reserva19)
a) Un electrón atraviesa en línea recta una región en la que coexisten un campo eléctrico y un campo magnético uniformes. Discuta la relación, ayudándose de esquemas, entre los vectores v, B y E, si: (i) El electrón mantiene fija su velocidad. (ii) El electrón sigue un movimiento rectilíneo uniformemente acelerado.
b) Por el hilo A circula la corriente IA= 10 A. i) Determine, razonadamente, el valor y sentido de la intensidad IB, si el campo magnético total es cero en el punto P, situado a 0,25 m a la derecha del hilo A. ii) Calcule la fuerza magnética que ejercen los dos hilos conductores sobre un electrón que se moviera en el mismo plano XY, con una velocidad de 5·103 m s-1 verticalmente hacia arriba, 0,05 m a la derecha del hilo B.
μ0 =4 π .10-7 T m A-1; e = 1,6 ·10-19 C
150–(Reserva19)
a) Un hilo conductor rectilíneo se encuentra junto a una espira tal como se indica en la figura. Se hace pasar una corriente continua eléctrica hacia arriba por el hilo. Justifique si se inducirá corriente en la espira en los casos siguientes: i) La espira se encuentra en reposo. ii) La espira se mueve hacia arriba paralelamente al hilo. iii) La espira se mueve hacia la derecha.
b) Una bobina circular de 150 espiras y 0,12 m de diámetro gira en el seno de un campo magnético uniforme de 0,4 T inicialmente perpendicular al plano de la espira con una velocidad de π rad s-1. i) Calcule el flujo magnético que atraviesa la bobina en función del tiempo. ii) Determine el valor máximo de la fuerza electromotriz inducida.
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