Magnetismo

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TITULO Magnetismo
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2. 2
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11. 134) Un alambre de 1 m de largo lleva 'una i == )0 A Yforma un cingulo « "" 30° con un campo magn&tico
uniforme B = 1,5 wb/m2
como indica )a figura. Calcl1lu la magnitud, direccion y sentido d~ 1a n.lerUl F
que a<;:tua sobre el alambre.
Rta: 7.5 N
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12. 12
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135) Se lanza una q>O entre dos armaduras de un condensador plano sumergido ademas en un campo
magnetloo B uniforme como indica la figura.
1) Decir cuales de las afirmaciones son ciertas y por que.
a) La C3rga q se desviani hacia la placa positiva "0
si v.B> E.
++ + + + +++ + ++ ++.,b) L3 c.arga q sigue una tt<lyectoria recta si v.B 0
o ® ® 0 - 0;
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c) ·La. c.,rga q no sufre desviacion si .E = O. <t~.-----I~~-----------:_---------------------
Vd) La carga q no sufre desviacion 51 B = 0.·
o _ _ ...- ~ oeo-- __ ~ • _ _ ~_
II) i,Cual de las respuestas se modificaria Sf la carga
fuera un. electrOn.?
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'tfOle..'f"c( e.'<'l (Lne.6. '(e:c..~.,
136) Se.a un conductor largo por el cual circuJa una corriente i constante, colocada seg{til el eje y, ,cn una
zona donde ex.iste un campo magnetico B uniforme scgull el eje ~.
. . a) Escriba la expresi6n para dF que actuara sobre cada dl del conductor. •
b) Mediante irrtegraci6n de 1a expresion anterior. obtenga la expresi6n para ta fuer;::a. F que aetuara
sobre una pareion de longitud L del conductor.
c) Analice que direcci6n deberia tener B para que se anutara Ja F sabre el conductor.
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S, ~ e.ht..~ e..'(l "J '00 Yd "o'ti' t u e..''1~ 0
137,) Un alambre melillico de masa m se des1j.za ~in friccj6n' sabre dos rieles separados por una distancia
I . La via esti colocada en un campo magtletico B como 0 0 0 0
indica la figura. Una corriente i sale del generador G a un (£) 0 04
riel y sigue par el riel. Encontrar Ja velocidad (modulo •
direcci6n y sentido) del alambre en funci6n del tiempo, 0
Slfponiendo que se encuentra en reposo para t =O.
§
1.1. B./
Rta: v= (Bacia la izquierda) 0 0 0 G 0
m
0 0 0 iG 0
0 0 0 0 0
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20. 10
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138) Una porci6n de un conductor lJeva una corriente i, esci doblado como se indica y pennanece en Wla zona
donde existe un campo magnetico B uniforme como cl dibujado.
a) "Aque fuerza csta somctido el conductor?
b) Analice el resullado.
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Ria: a) F ~ 2 i B R perpendicular y entrante. (- k)
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22. 15(0'<" u~-.mo di.~d'N)Or. cr>Q. e-'f o~ -l'~~m(}') '4~~ lc.~eA c1.. a~01'b1"Q.
t-lo y.~:'f ~U.QJ 1:6 V.arqlJ.Q. ~l( 61 QJ t'~f~e..o a 1>
139) La figura mue5tra Wla bobina rcctingular suspendida del braze de una balanza analitica. Peode ent..rc los
polo de un elec1roimim con el plano de 1a bobina paralela a las caras de los polos.
En la region marcada el campo 13 es unifomlc y (~S
desprcciablemente pequeno en las proximidades de .Ia
parte superior del hilo. La bohina Liene 15 vucltas y
13 longitud del lado de 13 base es de I = 8 etn.
Inicialmentc cl sistema esta equilibr<ldo. Si cliando
circula un(l corncntc i "" 0,5 A par 13 bohina debcmo$
aiiadjr tina sobrccarg:l de 60,5 g al platilfa de la
dcrccha para rcstablecer el equilibria existcntc en el
o 0Bo sistema, detenninar eual sera la illtensidad del campo
B.(Useg=lOm/s1
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25. t: Nt.~~.
140) a figura mucstrtJ una de las 20 espiras rectangularcs de una bobina . Llcva Ula corriente de 0,0 A Y
ticnc bisagras cn un lado. HalJar que momento aetua obre la
bobina (modulo, direccion y sentido ) si cstiJ cok-eado tal que
cl pl;Jno forma WI angulo de 300
can respect.o a la direccklll
de un B unifomle de 0,50 Wbhn
1
Datos: 0. = 5 em b) 10 em
b
B y
~: M =4,3Xl 0-
3
N.m
dircecion: paralela al ejc x
2
sentido: hacia abajo
( ? Obe.m~ e!) t-aLi9... ?.e.(0 te..nQ..'f'() 01') bOb tdn'te.. t'd aa) 0
Q.c..to ~ .
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0' ~ ~(L( J~9, c..oYl dudo"
C~ ~e.g~e..{t.o P.) S2J)~~ })O"ofe.. ~ o'('~gen /' ?or 0 :.~Yrto
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26. 0)) J')Q..ca't'() ent 0)) ~ ~ 'I C'V h Q.. ?t0 duc~ J { ~ Cc'(c.e.­
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'I 0. dl'('e.cu,on IlA .Q.t". .Q9. .h Q'(l t.~ 6:, '(e..~otV<l dQQ.. .elI<.. ~.
U:~l~oStrnr que para la esp~rti de Ia figura par una carrientci·j
~~!fuerza:tesultante es mIla. -' -
, ,'''' ' l ,
y sumergida en un B· uniforme seg{J11 (-I').
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J[
Data: a::::­
2 o
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~~,a e.:f :....01 C Q)) ~omol':." ~ ~ or ~ ek 'no do ~UfL
~0 ch~Xl') 0» e..e.~ { t ~ GQ.'iYl eY) t«. ~oJl ~Z'~
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S:. ~OiOi -~) :;;
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30. 30
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'1 eJ')ce.. 0QtYIo 'Jch c.2Yce.~
t e. .0 '{O.
142 Pam el alambre conductor de la figurn existe un c.ampoB =0,20 wb/m
2
T
a)llCual sera 13 torsion sabre la espira de alambre.?
Datos: j = 3 A
, '.' ,',
b =40 em.
R =30 cm~
b) lSi puede girar lib.ref!1ente • CP' :mmcntad. 0 djsminuira.?'
SUGERENClA: Le sera de utilidad el resultado' b) del
problema 140.
Rta: a) T:::: 0,23 se"({J b) cp clisminuira.
...

32. 32
'fQ.. <:onf~ ~(~c..~ot' eh ?ac:tc~f0e'(l-:e. 'd m.hcn"d .
l a rI.H..T1: do del Cd mv..o fd~~t.(0 .e1Q '("c.~ tJoo t e. -€. Q.;., Q
~Q~'fle.fte O.J"(I/-0 de.. '( ~ d..o ~ 't OO('()O )O~ <L~ Q." .Q~
ee:<'cJ.80 4-0 d. f-u .e.'f1:d- !)Q.X~ ~)e.c..ido.;. e....'() I'd d'"ecc01
~ f)entieb dl2.9. ejQ. ~
t. o· a)I ,
~S:Q 'fa )Q~ /) r J ~ ? d'( a ~~e... ~c.if ~~ QQ. ao"r'T'> br~ ~ Q.. 'Qo_
ex ~ 'no c.i. d e~ e..e.. ~ .I Qon 0 CLJ cQ. Q~ ~'( ~Ao ~ t.e.< c:!a'("~
~9.- ,~oo' ~e.. ~ ~Q~~ J.29- ~(oJvc..~ de. ~ c.o'('e'<1te./ -e~
c~m?o 'i '6. 0'( 'J -. 0 J d.Q.Q. Co<'.chJJ.C) c..u'(vo ­
Se.'l'l
~ 0 re.~mo~ COY 121 J 0 d.udo
ot.c 9-, 1.~ C-O'll C.Q.Q. (.oY1 d0clol' .
·~e.-l.t 0'(" ~ '? 0 dQ..'lno!) 'O? 'DJ QCh6y- nuzv-o ­
0. ~'{'( Q.. C11 1::~ C'.D'(. _ ~ Ot- (" d. Lo( = i ~0 ( ~ c:lOl1 ....p

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Q.':. (£lmo e1. d:2.. u ()C ~0Q.'( l~ que. ~Q.. 0.Q.' ( ~ ~~u~---.,

34. 143) El circuito de la figura tien e U rJ a resisten cia totaI de 0,5 D.; E1 conductor A-C tierie 10 em de iongitud I
esta sostenido por dos resortes , ysa encuentra en una mesa sin
friccioo . EI resta del circuito se mantiene rigidamente en su '. ®
Jugar.
LCuanto se extcnderin 0 comprimiran los resortes despues que-el
interruptor L se eierra y se establece el equilibria.? El campo ®
magnctico B es el dibujado y su modl;'o 0,20 Wh/m
1
y fa
constante elastica de los resartes es k = 20 :"/m.
Data: E = 12 V C
®
'0
A.----_...rx-x;K'>o~,-O- __....,
; .........
c.'-;,:.evan do /)Jl. Cier(6 1I2ve- 1 /)e. 0itd6/e. una
e.'" -'2.9.. c:..'fC.U L +0 ~0~ .Q..t~ dc-de pOi
Ohm:
L - £
-R
__
~
L = -{2 y
0,5.!L
21 A _
Como Con due.--oc
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(j(d f0e..'('1;~:
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1. 2oti.
0.
fix = -,'1 em v .'
8."
J44) En un determinado experimento, un haz de electrones se dispara a 10 largo del eje x: positivo. 'Si !se
encuen{ra que el haz se desvia hacia valores positivos de y en el plano x~y. ~Si csta desviaci6n es el
resultado de un campo magnetico B ,en que direcci6n y sentido estaci esc campo B 7
..YfYc&tnoJ') .Q.~ t.ud~'( .Q~ noY, m'.e.n-to 6e hOo r<~C re¥,./
c... toncV' u t':.dmoJ-.. -6 -r0-rmud >'d,( 0 .jlld>. c..~'{'~a ~'(d:.IJ~
,_ .....~ .._........... , ....... -, .._.-...-.-.-.....•..._-.........

36. 3b
'f en un Cd'(n?C> "o~'(1~t,....c..o ; ~ - qf ~ ~ ~ ~.e_11 do
V "d l.e.oct dd ~ de­ ,~ cc'(~~ 02.. e.nt-c<sf" -<2'0 ~ -·.~-·e~oY)
don de eJ)U -eQ. Ccm~o ~.
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La Cd'{'~ dill eJ. ~..=.. - e.. y l'd
t ,Q ne. d "(e.cc.,o~en t-c c:C .t< f ~~
0'f _
....~ -P
,
'I"dmos 0. :!S.ut'oneY 0-t~ .et Calrlt>o b {ce..ne... un mo­
duo ~ 't l)'Od d' ecodl <.. f)co~'O td ') ~ ~
L~Jd"d'C1do Os. 'nodu 0'}
nos 0 ~ ch'(" e.. cc. :'.,cYn.eA :

37. me 001 f '(e-.n te
os '(Q.c.t 0'<' ~ ~
- l.) x.V 'Y x lJ=
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~n tonceJ") ~
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~'f 2:>" ><."
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d'recc..o'O "~ QJ P°'r<fUe- '.
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?ode...mo~ e.-1" Cd'C dC..e..n do J2~ ? '('od..Jcb 'H~.c-to l""~:
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v 1 ~
1'
= C; )0. ' I =- "I y'
0 0 '
0 0
1
1..
145) La barra conductora A-C uenc 40 em de longitud y 30 g de masa , y se desliza libremente sobre 1.15'
y tiras met<ilicas en los extremos del plano inclinado. Una
corriente i fluye a traves del circuilo indicado. En la dircccicn
( - y ) existe ill) campo By =0,20 Wb/m2
.
a) i,De que magnitud debe scr i para que 1a barm pemtaneZ(:J
JC--JY----,...-------T'----..
en reposo.? (Despreciar la ligera curvatUrLl de la barra)
b) Si la j fuera de 2 A, cual seria la accleraciull de Ja !;an<l
X a 10 largo del plano inclillado.
(Usc g = 10 m/s1
) a. = 370
RLa: a) 2,82 A ; b) 1,75 m/scg1
z
------------...~ ­

38. 38
/~ '(lZ... 3 bor"(o
Cc'n"'l?O lO~ne-t<..D Q...)(. e.- '( 10 '".
rue:<"}..'d de. Of ~%-e..n md.~ 'f i.-t -ICO
~d-a~ do-6
l
- A..
~9-. Cd.'Opo ~ fl.)':) ". '2>= ~ c.. -'I ) y ~01TlO ~
A
'00'('(0 ej)t-~ d'('~~"1 da ~Q.cS) 2.- <... CO'() ~ COl ("~.Q.n-le...<)
A
-eo ;l ?D1)~-t~O ) .o..n-tot-c.Qh : L9-.. - L.Q. 2
v - l~ ~~
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'" /'...
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L9..~ " "=.
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::: i 9- "'b "")(
l do -rl).Q..."( ~d. yya%~t c.~ '(' -e.J) u-l t C- d ?0"(-lcr'" "6c.:1.d. ~
d'(e.Cc01 lO})-, '1 a d.l2- i
·M "" e..m c.J e.9-. ? ~('o X'I 't 1:.(~ c.e..m 0-'
CD e.:< yo 'l~br.Q.. ~
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39. ---
.39
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O,03~
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..

40. e t") t.o (] C V' c~e. ,
146) Un electron tieoe cn cl punto A de la figura una velocidad de modulo Vo ~ 10
1
m/s.
Calcular:
a) El valor y. senti~o. dcl B lliliforme que obligaria al electron a seguir
"0 una trayectona semIcIrcular de A hacia B.
b) EJ tiempo necesario para que el electron sc mueva de A hacia B.
Datos: ~= 9,11 x 10.31
kg, q~ =:: - 1,6 X. 10'19 Coul.
A --------------------JaI
I Rtas: a) B=1,138xIO'J T entrantc ; b) t=1,57xIO"s
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47) Explique la experiencia de Hall indicando que sc descubrjo con ella.
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ron~ .
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~6 d.i. fe.'02. '" d"d do.. >O-Q..'11C J:. qv~ /'3Q.. c'(ea Q.Ylt.re...QQ.. bo'Cd<
~pey-oc 't -Q.~ llfe.'rO QJ a ~Dddc. t~'(TI dQ -~
9-Ue. Fc.-ra cJ) (r(2:.l~Q,, ~l 'po"~Q. huy>er .0' clQ
~e.d~ Cd"~o.clc 'rle.~o.-l·lldm-eYlf.Q. -0 Cf->~ )UlJ-l f~-
o~')ion de.. ~U-C. ~" po'{tacb'r€J) ck (ar~ d-e. un
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cpnd.uCc.LOYJ eYl un r)et.~ .
~~
148) ESPECTROMETRO DE MASA.
Es un dispositivo que pcrmite deterrhinu la masa de los iane·. La.
forma basiC.1 de operar se rcprescnta esquematicamcnte en la
figura. Los jones son acelcrados par una ddp y se hacen cntr.lr
pcrpcndicularmente a un campo JnagllCtico. Los iones describl:110 )!)"-0-·~,. 0
I una lrnycetoria s~micircular choc.ando contra un detector que :;0I
0·~800· 0 e.llcucntra a una dlstancia dctcrminada de la <lbertura de entrada al
~" •. I " .., '" ," , .""" "
campo m~gllet.ico B.
_J. " .. ".;.':C::::;::::L::J Detector
Dcmostrar que la masa de los iones est;] dada por 1/1 8 .q d~=0
8E .~E Itr-~---'-
2
T 0 Fu.ente de
lones
de. Cd( ~a ~ A~.e.. .' de.. -0 f-u~ '()te­
dfe..r e. ncl~ dQ.. '? o+e,.YlDc.R. d. c.e. .e. ,6. cl <;f'
€:..e..GtOh-t~ ti C'..d. e.t-ue.. e..nt(e...~d 'd +-~m
en e-f)e.-f~(~ c:..i -n <£,t· c. d. d dCfJy- c.d pol
..

45. J-e.-oo, J,od ~'() ctU L l:()~ <" ~s. d. ~ ~~ 1::o'(} 0 dQ. c..~ n~O 'O')~~_
e.-:"LO ;
'(0.. I e...t de.Yl-l,C0 ~ tU Q..'( cd. 'Y6 ca'(l·~J::",c. d
dX..yy)td ))«....(y?,e. h~clc. -Qt.. cQ.n-t.'fO (tp~.o
le ("(3c..10 '"~ 1 Q..'C t.on (e.J :
d ' ~d!o & ~- rD Q.)}
~ ~ cVL_
- ~ E

46. 149) Sea un ciclotron cuyo radio de la .. Dc" es de 1m., COD un campo magnetico.6:= 0,65 Tesla.
Calcular:
a) EI 'alor de la frecuencia de oscilaci6n,
b) La cnergia del proton al saliT del ciclotron.
Dato: ffil' = 1,67 . 10,27 kg
L m 10"'( la:rrleJ ' e. ~Q. i. cadol c::n F'­
oA U~t.", no1 ~O ~nO nal uti .Q.­
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.. C.v ~9-C:(-/l e:-' diP VQ,~ ; ~ '" 0 ~o,JQ... u-li. .Llce.
'nd ~.....{£:;,CJJ f'd ,.0 W'"d'C" 'i d U2.Q.1 0.r ~a'(" t.UJ ~ c.o'("~o-
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'€.. -pl'e..hQ.n t:~ dC/l ~ a y­ 1)
{u e.. pc'C.e.ce..n la.A '('t~~ clQ. u<l c5QJ.ndo
Ue...LO c..a"(' t 6. do ? C: C~ .e..~
c..e..CC d.ejl ,?U'<lCc D1e.clo de... ~ e..~lO'() c.o'« ?~en d:.Jd
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~ ~O'C'<Y6. C?tUJL ~ C~'Y1?O e. tt-~c...o e.n ~to Y<.~OV)
ebt:.~ ,'CI.YIe.,<,O d'(~i.d..o ~ C.~ ,.:)'1'""( ek c-A )Q..1)" "y.0.
tJe.~O 1().c.~ -c at ~. ?Q.fO ~:>~ ~~ e.r€.c.t o dt<:
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de- cl.o.t) ~ l)Yl... 'fe..ea",Of) Je.. c~m?=> C2-.<Lc..~(i.c..D C~~ n).o .
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