ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORALINSTITUTO DE CIENCIAS FÍSICAS

Nombre: ___________________________________________ PROBLEMA 1 (5 puntos)En la figura se muestra la fuerza magnética mueve con una velocidad magnético B. Determine, para cada caso, la dirección de

PROBLEMA 2 (5 puntos)Un electrón (m = 9.11 × 10que se halla en el punto A de la figura tiene una rapidez v0 de 1.41 × 106 m/s. Halle a) la magnitud y dirección del campo magnético que obliga al electrón a seguir la trayectoria semicircular de A a B; b) el tiempo necesario para que el electrón se traslade de A a B.

a) 10(1.60

1011.9( 31−

××==

Rq

mvB

La dirección del campo magnétic b) El tiempo para completarvelocidad:

==v

Rπ

v

Dt

B B

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III TÉRMINO 2010-2011 FÍSICA C

LECCIÓN # 6

Nombre: ___________________________________________

PROBLEMA 1 (5 puntos) En la figura se muestra la fuerza magnética F que actúa sobre una carga negativamueve con una velocidad v en la dirección indicada, debido a la presencia de un campo

. Determine, para cada caso, la dirección de B.

puntos) × 10−31 kg; q = −1.60 × 10−19 C)

que se halla en el punto A de la figura tiene una rapidez m/s. Halle a) la magnitud y dirección del

campo magnético que obliga al electrón a seguir la trayectoria semicircular de A a B; b) el tiempo necesario para que el electrón se traslade de A a B.

T.1061.1)m0500.0)(C10

)sm10kg)(1.41 419

6−

− ×=×

La dirección del campo magnético es entrando a la página (la carga es negativ

para completar la mitad de un círculo es la distancia recorrida

s.1011.1sm101.41

m)0500.0( 76

−×=×

= π

B B B

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carga negativa que se en la dirección indicada, debido a la presencia de un campo

es entrando a la página (la carga es negativa).

recorrida dividida por la

B

PROBLEMA 3 (10 puntos)Una barra metálica delgada de 50.0 cm de largo, con una masa de 750 g, descansa sobre dos soportes metálicos (sin estar sujeta a ellos) en un campo magnético uniforme de 0.450 T, como se muestra en la figura. Una batería y un resistor de 25.0 están conectados a los soportes. A) ¿Cuál es el voltaje máximo que la batería puede

tener sin que interrumpa el circuito en los soportes?

Cuando la barra está lista parafuerza normal)

mgFI =

A)(25.0(32.67==

===

IRε

lB

mgImg,IlB

B) El voltaje de la batería tiene el valor máximo calculado en el literal anterior. Si el

resistor sufre de improviso un cortocircuito parcial y su resistencia disminuye a 2.0 encuentre la aceleración inicial

816(,0.2 ==Ω= RIR ε

113/)(

N92

=−=

==

mmgFa

IlBF

I

I

puntos) Una barra metálica delgada de 50.0 cm de largo, con una masa de 750 g, descansa sobre dos soportes metálicos (sin estar sujeta a ellos) en un campo magnético uniforme de 0.450 T, como se muestra en la figura. Una batería y un resistor de 25.0 Ω

tados a los soportes. ¿Cuál es el voltaje máximo que la batería puede tener sin que interrumpa el circuito en los

lista para levitar, pierde contacto con los soportes (desaparece la

V817Ω)A)(25.0

A32.67T)m)(0.450(0.500

)smkg)(9.80(0.750 2

=

==

El voltaje de la batería tiene el valor máximo calculado en el literal anterior. Si el resistor sufre de improviso un cortocircuito parcial y su resistencia disminuye a 2.0 encuentre la aceleración inicial de la barra.

A408)0.2()V7.816 =Ω

2sm

, pierde contacto con los soportes (desaparece la

El voltaje de la batería tiene el valor máximo calculado en el literal anterior. Si el resistor sufre de improviso un cortocircuito parcial y su resistencia disminuye a 2.0 Ω,

PROBLEMA 4 (10 puntos)La espira rectangular de alambre que se muestra en la figura tiene una masa de 0.15 g por y gira en torno al lado abcorriente en el alambre es de 8.2 A, eindica. Encuentre la magnitud y dirección del campo magnético paralelo al eje y que balancee hasta que su plano forme un ángulo de 30.0º con el plano yz. Sumando los torques en el alambrepermitirá encontrar el valor del campo 60sinIABτB =°= Hay tres partes a tener

donde 6l es el brazo de momentomomento del pivote a los centros

mN1023.8

cm)/kg2(0.00015

[(0.0001530sin)s/m8.9(

4

2

τ

τ

g

g

⇒⋅×=⇒

+

°=⇒

−

puntos) La espira rectangular de alambre que se muestra en la figura tiene una masa de 0.15 g por centímetro de longitud

ab sobre un eje sin fricción. La corriente en el alambre es de 8.2 A, en el sentido que se indica. Encuentre la magnitud y dirección del campo

paralelo al eje y que provocará que la espira se e hasta que su plano forme un ángulo de 30.0º con

alambre producidos por la gravedad y el campo magnéticovalor del campo magnético:

(0.034160sinm)(0.080m)060.0()A2.8(B =°

tener en cuenta para el torque gravitacional, lo que lleva

,sin2sin 8866 φφτ glmglmg +=

momento del pivote al lado de 6 cm más lejano y

los centros de masa de los lados de 8 cm.

dirección e,T0.024T/mN0.0341

mN108.23

]m)(0.040cm)(8cm)

m)(0.080cm)(6cm)/kg[(0.00015

4

lanB =⋅

⋅×=⇒

−

campo magnético nos

.)m/TN(0.0341 B⋅

, lo que lleva a:

y 8l es el brazo de

negativa.y dirección