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Trabajo-Examen Individual N° 4. Semestre I-2013

  1. 1. Universidad de Oriente Núcleo de Bolívar Unidad de Estudios Básicos Departamento de Ciencias Area de Física Física II. Sección 08. Semestre I-2013 Prof. Ramón Martínez Z. TRABAJO- EXAMEN INDIVIDUAL N° 4. CAMPO MAGNÉTICO. Solo para los estudiantes ubicados del 1 (Acuña, Yuliana) al 15 (Curras, María) en el listado 1) Un protón se mueve con una velocidad v = (2i – 4j + k) m/s en una región en la que el campo magnético es B = (i + 2j – 3k) T. ¿Cuál es la magnitud de la fuerza magnética que esta carga experimenta? 2 pts. 2) Un alambre recto y delgado conduce una corriente de 10 mA y forma un ángulo de 60° con un campo magnético constante, de 10-6 T. La parte del alambre dentro del campo tiene una longitud de 10 cm. Calcule la fuerza, tanto en magnitud como en dirección, sobre el segmento del alambre. 2 pts. 3) El segmento de alambre de la siguiente figura conduce una corriente I = 5 A y el radio del arco circular es R = 3 cm. Determine la magnitud y dirección del campo magnético en el origen. 3 pts 4) ¿Qué corriente se requiere en los devanados de un largo solenoide que tiene 1000 vueltas distribuidas uniformemente a lo largo de una longitud de 0.40 m para producir en el centro del solenoide un campo magnético de 1 x 10-4 T de magnitud? 2 pts. 5) ¿Existen los monopolos magnéticos? Fundamente su respuesta. 1 pto. Identificación Nombre y Apellido N° de cédula
  2. 2. Universidad de Oriente Núcleo de Bolívar Unidad de Estudios Básicos Departamento de Ciencias Área de Física Física II. Sección 08. Semestre I-2013 Prof. Ramón Martínez Z. TRABAJO-EXAMEN INDIVIDUAL N° 4. CAMPO MAGNÉTICO. Solo para los estudiantes ubicados del 16 (Farias, Ronni) al 31 (Lizardi, Roger) en el listado. 1) Un protón se mueve perpendicular a un campo magnético uniforme B a 1 x 107 m/s y experimenta una aceleración de 2 x 1013 m/s2 en la dirección +x cuando su velocidad está en la dirección +z. Determine la magnitud y la dirección del campo. 2 pts. 2) Un alambre de 2.8 m de longitud conduce una corriente de 5 A en una región donde un campo magnético uniforme tiene una magnitud de 0.39 T. Calcule la magnitud de la fuerza magnética sobre el alambre si el ángulo entre el campo magnético y la corriente es (a) 60°, (b) 90°, (c) 120°. 2 pts. 3) Determine el campo magnético en un punto P localizado a una distancia x de la esquina de un largo alambre doblado en un ángulo recto, como muestra la siguiente figura. Por el alambre circula una corriente estable I. 3 pts. 4) Un solenoide superconductor largo se devana con alambre fino de niobio, de modo que hay 3 x 104 vueltas/m. Si una fuente de corriente produce 50 A, ¿cuál es el campo magnético dentro del solenoide? 1 pto. 5) Explique brevemente cómo la fuerza magnética sobre un conductor con corriente puede explicar el funcionamiento básico de un generador eléctrico. 2 pts. Identificación Nombre y Apellido N° de cédula
  3. 3. Universidad de Oriente Núcleo de Bolívar Unidad de Estudios Básicos Departamento de Ciencias Area de Física Física II. Sección 08. Semestre I-2013 Prof. Ramón Martínez Z. TRABAJO-EXAMEN INDIVIDUAL N° 4. CAMPO MAGNÉTICO. Sólo para los estudiantes ubicados del 32 (Matos, Trino) al 47 (Ruiz, Deivi). 1) Un protón con 100 KeV de energía entra a una región de campo magnético uniforme. El protón se mueve uniformemente en dirección +x perpendicular al campo. A continuación experimenta una aceleración de 3 x 1010 m/s2 en dirección +y. ¿Cuáles son la magnitud y dirección del campo magnético? 2 pts. 2) Un alambre largo conduce una corriente de 6 A en una dirección 35° al norte de un campo magnético de 0.04 T dirigido hacia el este. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la fuerza sobre cada centímetro del alambre? 2 pts. 3) Se tiene el alambre que se muestra en la siguiente figura, siendo los diámetros interior y exterior del semicírculo, 40 cm y 60 cm, respectivamente. La corriente en el alambre es 4 A. ¿Cuál es el campo magnético en el punto P, en el centro de los semicírculos? 3 pts. I P I 4) Un solenoide de 1.5 cm de diámetro tiene 60 cm de longitud y está formado por 450 vueltas de alambre. ¿Cuál es el campo magnético en el centro del solenoide, cuando la corriente en la bobina es 5 A? 2 pts. 5) Hay dos formas de generar un campo magnético, ¿cuáles son? 1 pto. Identificación Nombre y Apellido N° de cédula
  4. 4. Universidad de Oriente Núcleo de Bolívar Unidad de Estudios Básicos Departamento de Ciencias Area de Física Física II. Sección 08. Semestre I-2013 Prof. Ramón Martínez Z. TRABAJO-EXAMEN INDIVIDUAL N° 4. CAMPO MAGNÉTICO. Solo para los estudiantes ubicados del 48 (Silva, Patricia) al 52 (Zapata, Luís) del listado + aquellos estudiantes que no aparecen en el listado, pero están inscritos (Duran, Jorge; Díaz, Daniel; Díaz, Daniela; Anzoátegui, Yenni; Salazar, David) 1) Un protón, con velocidad v = [(2 x 103)i + 102j + (5 x 102)k] m/s se mueve a través de un campo magnético B = (0.3i + 0.4j + 0.5k) T. Calcule la fuerza magnética sobre el protón. 2 pts. 2) Un trozo de alambre de 80 mm forma un ángulo de 53° al sur con respecto a un campo magnético B de 2.3 T dirigido al oeste. ¿Cuáles son la magnitud y la dirección de la corriente en ese alambre si experimenta una fuerza de 2 N dirigida hacia fuera de la página? 2 pts. 3) Determine el campo magnético en el punto P, de la siguiente figura, si pasa una corriente de 5 A en el alambre, de longitud infinita. El radio r del semicírculo es 5 cm. 3 pts. 4) Un solenoide de 1.5 cm de diámetro tiene 60 cm de longitud y está formado por 450 vueltas de alambre. ¿Cuál es el campo magnético en el centro del solenoide, cuando la corriente en la bobina es 5 A? 2 pts. 5) Nombre una similitud y una diferencia entre la Ley de Coulomb y la Ley de BiotSavart. 1 pto. Identificación Nombre y Apellido N° de cédula

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