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GRUPO A Se deben incluir los pasos detallados, así como la realización de diagramas, dibujos y esquemas y siempre que sea posible, las magnitudes vectoriales. 1. Un cohete de 2 kg de masa se lanza verticalmente desde la superficie terrestre de tal manera que alcanza una altura máxima respecto de la superficie de 500 km. a) Calcular la velocidad con la que ha sido lanzado. Compararla con la velocidad de escape desde la superficie terrestre. b) La distancia a la que se encuentra el cohete cuando su velocidad se ha reducido un 20 % con respecto a su velocidad de lanzamiento. Datos: Masa de la Tierra = 6 x 10 24 kg; Radio de la Tierra = 6400 km G = 6,67 x 10 ‐11 N.m 2 kg ‐2 2. Dos cargas eléctricas en reposo cuyos valores son q 1 = 4 μC y q 2 = ‐4 μC, están situadas en los puntos (0,4) y (0,0) respectivamente, estando las distancias en metros. Determine: a) El campo eléctrico creado por esta distribución de cargas en el punto A de coordenadas (3,0) b) El potencial en el citado punto A y el trabajo necesario para traer una carga de 1 μC desde el infinito hasta dicho punto. Dato: Constante de la ley de Coulomb K = 9x10 9 N.m 2 /C 2 3. Un electrón se mueve en el plano XY con una velocidad de 300 m/s en el seno de un campo magnético B =5 K T, describiendo una trayectoria circular. Determine: a) el radio de giro de la carga y su periodo b) el campo eléctrico que habría que aplicar para que la carga describiera una trayectoria rectilínea en el instante en que su velocidad es paralela al eje X y con sentido positivo. 4. Por dos hilos conductores, rectilíneos y paralelos, de gran longitud, separados una distancia de 10 cm, circulan dos corrientes de intensidades 2 A y 4 A respectivamente, en sentidos opuestos. a) Hallar el campo magnético en el punto medio entre los dos conductores, así como la fuerza por unidad de longitud ejercida entre ambos. b) Si en dicho punto se introduce un electrón con una velocidad de 4×10 4 m/s paralela y del mismo sentido que la corriente de 2 A hallar la fuerza magnética que se ejerce sobre el electrón. Datos: Permeabilidad magnética del vacío μo=4π.10 -7 NA -2 Valor absoluto de la carga del electrón e = 1’6×10 -19 C 5. Una espira circular de sección 40 cm 2 está situada en un campo magnético uniforme de módulo B = 0,1 T, siendo el eje de la espira paralelo a las líneas del campo magnético: a) Si la espira está inmóvil y el módulo del campo magnético disminuye de manera uniforme hasta hacerse nulo en 0,01 s, determina la fuerza electromotriz inducida en la espira en ese intervalo de tiempo, indicando el sentido de la corriente. b) Si la espira gira alrededor de uno de sus diámetros con una frecuencia de 50 Hz, determina la fuerza electromotriz máxima inducida en la espira, así como el valor de la fuerza electromotriz 0,1 s después de comenzar a girar. 6. a) Analiza si es verdadera o falsa la siguiente afirmación: Una partícula cargada que se mueve en un campo magnético uniforme disminuye su velocidad cuando se desplaza en la misma dirección de las líneas del campo. b) Explica razonadamente el sentido de la corriente inducida en la espira de la figura, si un imán se mueve perpendicular a su superficie alejándose de la espira, tal y como se ilustra en la figura.
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GRUPO A
Se deben incluir los pasos detallados, así como la realización de diagramas, dibujos yesquemasysiemprequeseaposible,lasmagnitudesvectoriales.
1. Uncohetede2kgdemasaselanzaverticalmentedesdelasuperficieterrestredetalmaneraquealcanzaunaalturamáximarespectodelasuperficiede500km.
a) Calcularlavelocidadconlaquehasidolanzado.Compararlaconlavelocidaddeescapedesdelasuperficieterrestre.
b) Ladistanciaa laqueseencuentraelcohetecuandosuvelocidadsehareducidoun20%conrespectoasuvelocidaddelanzamiento.
Datos:MasadelaTierra=6x1024kg;RadiodelaTierra=6400kmG=6,67x10‐11N.m2kg‐2
2. Doscargaseléctricasenreposocuyosvaloressonq1=4μCyq2=‐4μC,estánsituadasenlospuntos(0,4)y (0,0) respectivamente,estando lasdistanciasenmetros.Determine: a)El campoeléctricocreadoporestadistribucióndecargasenelpuntoAdecoordenadas(3,0)b)ElpotencialenelcitadopuntoAyeltrabajonecesarioparatraerunacargade1μCdesdeelinfinitohastadichopunto.Dato:ConstantedelaleydeCoulombK=9x109N.m2/C2
3. UnelectrónsemueveenelplanoXYconunavelocidadde300m/senelsenodeuncampomagnéticoB=5KT,describiendounatrayectoriacircular.Determine:a)elradiodegirodelacargaysuperiodo
b)elcampoeléctricoquehabríaqueaplicarparaquelacargadescribieraunatrayectoriarectilíneaenelinstanteenquesuvelocidadesparalelaalejeXyconsentidopositivo.
4. Pordoshilosconductores,rectilíneosyparalelos,degranlongitud,separadosunadistanciade10cm,circulandoscorrientesdeintensidades2Ay4Arespectivamente,ensentidosopuestos.
a)Hallarelcampomagnéticoenelpuntomedioentrelosdosconductores,asícomolafuerzaporunidaddelongitudejercidaentreambos.
b)Siendichopuntoseintroduceunelectrónconunavelocidadde4×104m/sparalelaydelmismosentidoquelacorrientede2Ahallarlafuerzamagnéticaqueseejercesobreelelectrón.
Datos:Permeabilidadmagnéticadelvacío µo=4π.10-7 NA-2 Valorabsolutodelacargadelelectrón e = 1’6×10-19 C
5. Unaespiracirculardesección40cm2estásituadaenuncampomagnéticouniformedemóduloB=0,1T,siendoelejedelaespiraparaleloalaslíneasdelcampomagnético:
a)Silaespiraestáinmóvilyelmódulodelcampomagnéticodisminuyedemanerauniformehastahacersenuloen0,01s,determinalafuerzaelectromotrizinducidaenlaespiraeneseintervalodetiempo,indicandoelsentidodelacorriente.
b)Si laespiragiraalrededordeunodesusdiámetrosconuna frecuenciade50Hz,determina lafuerzaelectromotrizmáximainducidaenlaespira,asícomoelvalordelafuerzaelectromotriz0,1sdespuésdecomenzaragirar.
6. a)Analizasiesverdaderaofalsalasiguienteafirmación:Unapartículacargadaque semueveenuncampomagnéticouniformedisminuyesuvelocidad cuando se desplaza en la misma dirección de las líneas delcampo.b)Explicarazonadamenteelsentidodelacorrienteinducidaenlaespiradelafigura,siunimánsemueveperpendicularasusuperficiealejándosedelaespira,talycomoseilustraenlafigura.
