Page 496 - Fisica General Burbano

510 EL CAMPO MAGNÉTICO

co entre dichas láminas. 2) La capacidad del condensador, si la superfi-
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cie de cada lámina es de 0,5 m . 3) Se lanza horizontalmente un
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electrón entre las láminas con una velocidad de 10 m/s y se aplica un
campo magnético perpendicular a dicha velocidad. Calcular la induc-
ción de este campo magnético para que el electrón no se desvíe, y de-
terminar su dirección. 4) Calcular el radio de la órbita circular descrita
por el electrón cuando se suprime el campo eléctrico.
22. Una partícula a penetra en un campo magnético de inducción
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B =1,6i T, con una velocidad v =3 ´10 k m/s. Calcular el vector cam-
po eléctrico que hace que la partícula a siga moviéndose a lo largo del
eje OZ.
23. En el esquema representado en la figura XXI-28 de un es-
pectrógrafo de masas ideado por Bainbridge, F es una fuente de iones
acelerados a través de un potencial de algunos miles de voltios, que pe-
netran en un «selector de velocidades» constituido por un condensador Problema XXI-27. Problema XXI-28.
plano en el que se mantiene un campo eléctrico y perpendicularmente a 30. Por integración de la ley de Biot y Savart, calcular el valor de la
él un campo magnético, que sólo deja pasar a aquellos iones que pose- inducción magnética creada en el centro de un circuito cuadrado de
en una determinada velocidad v. Por encima de AA¢existe un campo lado l por el que circula una intensidad I. Realizar el cálculo para l =20
magnético perpendicular al plano de la figura que hace que los iones de cm, I =10 A y m =4p/10 N . A .
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diferentes masas e igual carga describan distintas trayectorias circulares, 31. Calcular la inducción magnética creada en el centro de un cir-
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incidiendo sobre una placa fotográfica que una vez revelada nos dará el cuito en forma de hexágono regular de perímetro 36 3 cm, cuando cir-
espectro de masas. En el supuesto de que el campo eléctrico entre las cula por él una corriente capaz de depositar por electrólisis de nitrato de
placas del condensador sea de 200 V/m, el campo magnético en ambas =
regiones descritas sea de inducción 0,1 T, y el manantial emita iones de plata 10,062 g de este metal en 16 min y 40 s. (E = 0,001118 g; m 0
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=4p/10 N . A ).
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los tres isótopos de magnesio, Mg, Mg y Mg, con dos cargas positi- 32. Calcular el flujo magnético que atraviesa el cuadro rectangular
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vas; calcular la distancia entre las líneas formadas por los tres isótopos de la figura. DATOS: I =2 A, a =5 cm, b =10 cm, d =5 cm.
sobre la placa fotográfica (x y x en la figura).
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24. Determinar la FEM Hall que se produce en una cinta de cobre
(suponiendo para este metal un electrón libre por átomo) de 0,2 cm de
espesor, y por la que circula una intensidad de corriente de 5 A, cuando
se aplica un campo magnético uniforme de inducción 1,5 T, perpendicular
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a la cinta. Densidad del cobre: 8,95 g /cm ; masa atómica: 63,5 g/mol.
B) LEY DE BIOT Y SAVART
25. Determinar la inducción magnética en el punto O del circuito
cerrado de la figura.

Problema XXI-29. Problema XXI-32 y 33. MUESTRA PARA EXAMEN. PROHIBIDA SU REPRODUCCIÓN. COPYRIGHT EDITORIAL TÉBAR

33. Determinar la velocidad de variación de flujo cuando el cuadro
de la figura del problema anterior se desplaza hacia la derecha con velo-
cidad de 3 m/s en su plano, en el instante en que se encuentra el lado b
Problema XXI-25. a 10 cm del hilo.
34. Calcular, aplicando la ley de Biot y Savart, la inducción
26. Determinar, aplicando la ley de Biot y Savart, la inducción magnética creada en el centro de un circuito circular de radio R por el
magnética creada por una corriente rectilínea indefinida en un punto a que circula una intensidad de corriente I.
una distancia a del hilo. 35. En el plano del meridiano magnético (plano vertical que pasa
27. Tenemos un hilo conductor recto y muy largo. A la distancia de por el eje de un magnetómetro en equilibrio en el campo magnético te-
10 cm de él y en un punto P colocamos un magnetómetro de forma que rrestre; ver figura) está colocado un circuito circular de 12,56 cm de ra-
su posición de equilibrio (NS) esté en el mismo plano del hilo como se dio. Cuando por él circula una corriente de 2 A la aguja magnética apo-
indica en la figura. Hacemos circular una corriente y el imán, girando en yada en un eje vertical gira un ángulo de 45°. Calcular la componente
un plano horizontal (su eje es vertical) se desvía 45° con respecto a su horizontal de la inducción magnética terrestre (m =4p/10 N . A ).
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primer equilibrio. Calcular la intensidad de la corriente que circula por el 36. Por una bobina circular de espiras estrechamente arrolladas de
hilo. La componente horizontal del vector inducción del campo magnéti- 20 cm de radio, circula una corriente de 10 A que produce un campo
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=10 –5 T y m =4p/10 N/A . magnético en su centro de inducción 1,6 ´10 – 4 T. Determinar el número
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co terrestre tiene por valor: B t 0
28. La figura nos representa cuatro hilos conductores muy largos y de espiras que posee la bobina.
paralelos que transportan una intensidad de corriente de 5 A (en A y B 37. En el modelo de Bohr para el átomo de hidrógeno, el electrón
la corriente es saliente del papel y en C y D entrante). Determinar el vec- describe órbitas circulares alrededor del núcleo de 5,28 ´ 10 –11 m. Cal-
tor inducción magnética en el punto P situado en el centro del cuadrado cular el valor de la inducción magnética producida por el electrón en el
(m =4p/10 N . A ). centro del átomo de hidrógeno (e =– 1,6 ´10 – 19 C. m =9,1 ´10 – 31 kg.
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29. La figura nos representa dos hilos muy largos y paralelos que m =4p/10 N . A ).
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e I perpendiculares al plano del pa-
llevan corrientes de intensidades I 1 2 38. Un anillo de radio R, está cargado homogéneamente con una
pel y hacia afuera. Determinar el vector inducción magnética enel punto densidad lineal de carga l y se encuentra girando alrededor de su eje
P en función de I , I , a b y c. con una velocidad angular constante w. Determinar el valor de la induc-
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