Electromagnetismo

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SOLUCIONES

 

1.- La fuerza que actúa sobre una carga en movimiento dentro de un campo magnético es:

  1. Paralela al vector velocidad y al vector de inducción magnética.
  2. Paralela al vector de inducción magnética.
  3. Perpendicular al vector velocidad y paralela al de inducción magnética.
  4. Perpendicular al plano en que están contenidos el vector velocidad y el de inducción magnética.

2.- Indique las interacciones que existen entre dos partículas de masas m1, m2, cargas q1, q2 y velocidades v1 y v2.

     

  1. Gravitatoria y electrostática.
  2. Gravitatoria, electrostática y magnética (la más fuerte).
  3. Gravitatoria, electrostática (la más fuerte) y magnética.
  4. Gravitatoria, electrostática, magnética, fuerte y débil.

3.- Cuando un electrón (M = 9 .10-31 Kg.; Q = 1,6.10-19 C.) penetra en un campo magnético de inducción 10 Wb/m2, con una velocidad de 104 m/s, de modo que forma un ángulo de 45° con la dirección del campo, el radio de curvatura que describe es de:

  1. 1,00 X 10-5 m.
  2. 0,81 x 10-9 "
  3. 7,95 x 10-9 "
  4. 1,00 x 10-6 "

4.- Una partícula que penetre perpendicularmente a las líneas de fuerza de un campo magnético uniforme describirá un movimiento:

  1. Rectilíneo uniforme.
  2. Circular.
  3. Rectilíneo uniformemente acelerado.
  4. Vibratorio armónico.

5.- ¿Qué ocurre cuando a dos conductores de longitud infinita, separados una distancia determinada, se les aplica el paso de corriente en el mismo sentido?.

  1. Mantienen la distancia inalterable.
  2. Tienden a aumentar la distancia.
  3. Tienden a reducir la distancia.
  4. Ninguna de las anteriores es correcta.

6.- Un protón de alta energía se mueve perpendicularmente a un campo magnético disipando gradualmente su energía cinética por choques con átomos. ¿Cómo será su trayectoria?

  1. Una circunferencia.
  2. Una espiral.
  3. Una recta perpendicular al campo.
  4. Una recta paralela al campo.

7.- Una espira, impulsada por una fuerza F, corta normalmente las líneas de un campo magnético con movimiento uniforme de velocidad v. Si la intensidad de campo se duplica ¿qué fuerza se requiere para mantener su movimiento uniforme?

  1. 2 F
  2. p F
  3. 4 F
  4. 2p F

8.- Una partícula de masa 1,67.10-27 kg y que porta una carga de 1,6.10-19 C, se encuentra en reposo. Desde este estado se acelera por una diferencia de potencial de 2.106 V; de esta forma, la partícula penetra perpendicularmente en un campo magnético uniforme en el que B=0,2 Teslas, recorriendo una órbita circular, de forma que:

  1. El radio de la órbita es 1,01 cm y la velocidad es 1,05.1017 m/s.
  2. El radio de la órbita es 1,01 m y la velocidad es 1,05.1017 m/s.
  3. El radio de la órbita es 1,01 m y la velocidad es 1,95.107 m/s.
  4. La partícula, con una velocidad de 1,05.107 m/s, tarda en recorrer la órbita un tiempo de 6,05.10-17 s.

9.- Un segmento de conductor recto de 2 m de largo forma un ángulo de 30º con un campo magnético uniforme de 0,5 Teslas. Si por el conductor circula una corriente de 2 A, la fuerza que actúa sobre él es de:

  1. 1 N.
  2. 2 N.
  3. 0,5 N.
  4. 4 N.

10.- Un neutrón penetra perpendicularmente en un campo magnético uniforme. ¿Cuál es la trayectoria que describe ?

  1. Parabólica
  2. Circular
  3. Rectilínea
  4. Helicoidal

11.- ¿Cuál es la trayectoria descrita por una partícula cargada que penetra en un campo magnético uniforme con una dirección que no es perpendicular al mismo?

  1. Circular.
  2. Rectilíneo
  3. Parabólico
  4. Helicoidal

12.- ¿Qué le ocurre al módulo del campo magnético en el centro de una espira por la que circula una corriente I cuando se reduce su radio a la mitad?.

  1. Se reduce a la mitad.
  2. Se reduce a la cuarta parte.
  3. Aumenta al doble.
  4. Permanece constante.

13.- El valor de la intensidad del campo magnético producido por un elemento de corriente de 0,25 cm de longitud, por el cual circula una corriente de 0,3 A, sobre un punto situado a 35 cm del origen de dicho elemento, y cuya línea origen-punto forma un ángulo de 30º con él, es en Wb/m2 :

  1. 3.10-8.
  2. 3.10-9.
  3. 3.10-10.
  4. 3.10-11.

14.- ¿Cuál de las siguientes premisas es la correcta?

  1. Las fuerzas ejercidas sobre una espira rectangular, por la que pasa una corriente, situada en el interior de un campo magnético uniforme que es paralelo al plano de la espira, producen un par que tiende a girar la espira de modo que su plano se sitúe paralelamente al campo magnético.
  2. Las fuerzas ejercidas sobre una espira rectangular, por la que pasa una corriente, situada en el interior de un campo magnético uniforme que es paralelo al plano de la espira, producen un par que tiende a girar la espira de modo que su plano se sitúe perpendicularmente al campo magnético.
  3. Las fuerzas ejercidas sobre una espira rectangular, por la que pasa una corriente, situada en el interior de un campo magnético uniforme que es paralelo al plano de la espira, no producen ningún par que tienda a girar la espira para orientarla de un modo determinado.
  4. Las fuerzas ejercidas sobre una espira rectangular, por la que pasa una corriente, situada en el interior de un campo magnético uniforme que es paralelo al plano de la espira, producen una resultante en dirección paralela al plano en el que está contenida la espira.

15.- ¿Cuál de las siguientes premisas es la correcta?

  1. La fuerza magnética que actúa sobre una partícula cargada móvil no siempre es perpendicular a la velocidad de la partícula.
  2. El momento del par que actúa sobre un imán tiende a alinear el momento magnético en la dirección del campo magnético.
  3. El período de una partícula moviéndose en círculo en un campo magnético es proporcional al radio del círculo.
  4. Una espira de corriente en un campo magnético uniforme no se comporta como si fuera un pequeño imán.

16.- Dos conductores rígidos de 2 m de longitud están colocados paralelos y separados 2 cm. Los une en su punto medio un resorte de constante elástica de valor 1 en el S.I. ¿Cuánto se comprime el muelle al hacer circular por ellos una corriente de 10 A y del mismo sentido?

  1. 0,5 mm
  2. 1 mm
  3. 1,5 mm
  4. 2 mm

Nota: Constante de permeabilidad magnética = 4.p .10-7 S.I.

17.- Un electrón se mueve en las proximidades de un cable conductor rectilíneo por el que circula una corriente de 10 A. Cuando el electrón se encuentra a 0,05 m. del cable, su velocidad es de 105 m/s, y se dirige perpendicularmente hacia el cable, la fuerza que actúa sobre el electrón teniendo en cuenta que moo=4p .10-7 T.m/A y Qe = 1,6 . 10-19 C, vale:

  1. 7,9 x 10-19 N.
  2. 5,4 x 10-19 N.
  3. 8,1 x 10-19 N.
  4. 6,4 x 10-19 N.

18.- Un conductor metálico vertical se desplaza horizontalmente de izquierda a derecha en un campo magnético transversal dirigido hacia atrás, por lo que:

  1. Los electrones libres del conductor serán arrastrados la arriba.
  2. Los electrones libres del conductor serán desplazados de forma permanente.
  3. El trabajo mecánico necesario para desplazar el conductor habrá de ser igual al trabajo desarrollado por la fuerza que obliga a los electrones a desplazarse de un extremo a otro del conductor.
  4. La potencia mecánica desarrollada es menor que la potencia eléctrica obtenida.

19.-El periodo de una carga q orbitando dentro de un campo magnético uniforme es:

  1. T = 2p q/mB
  2. T = 2p B/qm
  3. T = qB/2p m
  4. T = 2p m/qB

20.- Un circuito circular plano por el que pasa una corriente se encuentra dentro de un campo magnético . El momento de la fuerza que actúa sobre él es máximo:

  1. SI el plano del circuito coincide con el campo magnético.
  2. Si el plano del circuito forma un ángulo de 90° con el campo magnético.
  3. Si dicho Ángulo es de 45°.
  4. El momento es independiente de la posición.

21.-La fuerza por unidad de longitud que ejerce un alambre por el que circula una corriente I1 sobre otro paralelo por el que circula una corriente I2, situado a una distancia d es:
  1. p I1 I2 / m o d
  2. m o I1 I2 / 2 p d
  3. m o I1 I2 / p d
  4. I1 I2 / m o d

22.- Un electrón con velocidad de 107 m/s, al incidir perpendicularmente sobre un campo magnético constante de intensidad B=1,14 10-3 T, describe una trayectoria circular. ¿Cual será el tiempo que tarda en dar media vuelta a esta trayectoria?. Masa del electrón:9,11.10-31 Kg. Carga del electrón: 1,6.10-19 C
  1. 1,57 . 10-8 s
  2. 0,8 . 10-8 s
  3. 3,2 . 10-8 s
  4. 2,1 . 10-8 s

23.- A través de dos conductores rectilíneos, paralelos e infinitamente largos circulan unas corrientes de 2 A y 6 A, estos conductores están separados una distancia de 4 cm, ¿Que fuerza por unidad de longitud actúa sobre ellos si las corrientes son del mismo sentido?. Considérese m = 4p . 10-7 N/A2.
  1. 6 . 10-5 N/m repulsiva
  2. 6 . 10-5 N/m atractiva
  3. 3 . 10-5 N/m repulsiva
  4. 3 . 10-5 N/m atractiva

24.- ¿Qué trayectoria sigue un electrón al penetrar en un campo magnético uniforme de forma que las direcciones de la velocidad y el campo no son perpendiculares, ni coinciden?. Despréciese cualquier fuerza motivada por el peso del electrón.
  1. Circular
  2. Helicoidal
  3. Rectilínea
  4. La misma que la que llevaba al penetrar en la zona donde existe el campo.

25.- Por un elemento de corriente de 1 mm de longitud situado en el origen de coordenadas y con dirección OY positiva, circula una corriente de 1 A. ¿Cual es el valor del vector inducción magnética en el punto P(1,0,1), cuyas coordenadas están expresadas en metros?. Considérese m = 4p . 10-7 N/A2.

26.- Una corriente I circula por una espira circular de radio a. Sea P un punto situado en la recta p por el centro de la espira y es perpendicular al plano de la misma. Si R es la distancia entre P y el centro de la espira. ¿Cuánto vale el módulo del vector inducción magnética B en el punto P. Considérese m la permeabilidad magnética del medio.

     

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27.- Dos conductores rectilíneos, paralelos e indefinidos, están separados 2 cm. Por ambos conductores circulan corrientes del mismo sentido, de 2 amperios. Si los conductores se encuentran en el vacío, calcular la fuerza por unidad de longitud con que interactúan. Considérese m o=4p .10-7 NA-2.
  1. Se atraen con una fuerza de 4.10-5 N/m
  2. Se repelen con una fuerza de 2.10-5 N/m
  3. Se atraen con una fuerza de 2.10-5 N/m
  4. Se repelen con una fuerza de 4.10-5 N/m

28. Una partícula cargada de masa 2.10-28 Kg y carga 10-19 C se introduce en un campo magnético uniforme con una velocidad 2.107 m/s y formando un ángulo de 60° respecto al campo. El módulo del campo B = T ¿Cuál es el radio de la hélice descrita?
  1. No describe una hélice sino una circunferencia
  4. 0,02 m

29.- Dos partículas de cargas iguales pero de signo contrario parten de dos puntos distintos, con velocidades v1 y v2, en el mismo sentido y con trayectorias paralelas, en una dirección normal a un campo magnético uniforme. Las dos partículas se encuentran cuando la primera ha girado 90º y la segunda 150º. ¿Qué relación existe entre sus masas m1 y m2?.
  1. 4m2=3m1.
  2. 5m2=3m1.
  3. 7m2=3m1.
  4. 5m2=4m1.

30.- Dos hilos conductores rectilíneos y paralelos están separados entre sí por 10 cm. Y uno de llos está recorrido por una corriente de 6 A dirigida de arriba hacia abajo, tal y como se indica en la figura. ¿Cuál ha de ser la intensidad y dirección de la corriente en el otro hilo para que el campo magnético en el punto A sea nulo?
  1. 2 A, de arriba abajo
  2. 3 A, de abajo a arriba
  3. 2 A, de abajo a arriba
  4. 4 A, de arriba abajo.

31.- Por una bobina circular grande de 60 vueltas y 10 cm de radio circula una corriente de 2 A. En el centro de ella hay otra pequeña bobina de 30 vueltas y 0,5 cm de radio por la que circulan 0,5 A. Los planos de las dos son perpendiculares entre sí; ¿qué momento ejerce la bobina grande sobre la pequeña, admitiendo que no hay alteración en el campo producido por la bobina grande? (m o= 4p.10-7 Weber/A.m)
  1. M = 1,8.10-5 N.m
  2. M = 8,9.10-7 N.m
  3. M = 4,5.10-7 N.m
  4. M = 8,9.10-9 N.m

32.- Para mantener la aguja de una brújula formando un ángulo recto con el campo magnético terrestre B=5.10-5 T, se ha de aplicar un par de fuerzas de 4.10-3 N.m. ¿Cuál es el momento magnético de la brújula?.
  1. 80 A.m2.
  2. 120 A.m2.
  3. 40 A.m2.
  4. 15 A.m2.

 

33.- Por el alambre que se muestra en la figura circula una corriente de 40 A. Encuéntrese el campo magnético en el punto P (centro del arco).

  1. 6,4.10-6 T.
  2. 4,4.10-4 T.
  3. 9,4.10-4 T.
  4. 19,4.10-6 T.

34.- Calcule el flujo magnético que atraviesa el rectángulo de la figura. Datos: I=2 A, a=5 cm, b=10 cm, d=5 cm, m o=1,2566.10-6 m Kg C-2.
  1. 2,177.10-8 Weber.
  2. 21,77.10-8 Weber.
  3. 217,7.10-8 Weber.
  4. 217,7.10-8 Weber.

35. Por un conductor indefinido AB, circula una corriente de intensidad I en el vacío. Determinar el flujo magnético que atraviesa la superficie rectangular CDEF contenida en el mismo plano que AB. (m o = permeabilidad magnética en el vacío).

     

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36. Por el alambre que se muestra en la figura circula una corriente I en el vacío. Hallar el campo magnético en el punto P. (m o = permeabilidad magnética en el vacío).

37. Un electrón penetra en un campo eléctrico uniforme E=100 i (V/m) con una velocidad v=2.106 j m/s . Se desea calcular la inducción magnética B de un campo magnético que superpuesto al eléctrico permita al electrón mantener su dirección y sentido del movimiento.
  1. –5.10-5 k.
  2. +5.10-5 k.
  3. –5.10-5 j.
  4. +5.10-5 j.
 

38.- Una Tesla es:

a)    Newton/Amperio.

b)    Weber / (Amperio.metro)

c)     Newton / (Culombio.metro)

d)    Newton/(Amperio.metro)

39.- Sobre una espira circular por la que circula una intensidad I dentro de un campo magnético:

a)    La fuerza sobre la espira es proporcional a su longitud si I y B son paralelos.

b)    Si B es perpendicular al plano de la espira la fuerza neta es nula.

c)     Si B es perpendicular al plano de la espira, el momento producido hace girar la espira.

d)    Sólo las espiras de forma rectangular pueden girar en un campo magnético.

40.- ¿Qué velocidad debemos imprimir a un protón para que atraviese sin desviarse una región del espacio con un campo magnético de 0,5 T y un campo eléctrico perpendicular al anterior de 8.104 V/m?. (El desplazamiento se considera perpendicular a ambos).

a)    40 Km/s

b)    160 Km/s

c)     6,25.106 Km/h

d)    1,92.1016 m/s

41.- En el campo magnético:

a)    El flujo neto saliente a través de una superficie cerrada que contiene al conductor se puede calcular por el Teorema de Gauss.

b)    Las líneas de fuerza son circunferencias con centro en el conductor o en la trayectoria de la carga en movimiento.

c)     La fuerza entre dos conductores paralelos, recorridos en igual sentido por sendas corrientes, es de repulsión.

d)    La constante de proporcionalidad es independiente del medio.

42)    La ley que establece que la circulación del vector campo magnético a lo largo de un camino cerrado es proporcional a la suma de las corrientes enlazadas por este camino, se denomina:

A)  Ley de Faraday

B)  Ley de Gauss

C) Ley de Biot-Savart

D) Ley de Ampère

43. Dos hilos conductores rectilíneos, indefinidos y paralelos C1 y C2, distan entre si 40 cm. Un punto P situado en el mismo plano que determinan ambos conductores, está situado a 20 cm del conductor C2 como se indica en la figura. Por el conductor C1, circula una corriente de 12 A en dirección perpendicular al plano de la figura. Determinar el valor y el sentido de la corriente que ha de circular por el otro conductor C2 para que el campo magnético en el punto P sea nulo.

 

A) 3 A en el mismo sentido que C1

B) 3 A en sentido contrario que C1

C) 4 A en el mismo sentido que C1

D) 4 A en sentido contrario que C1

44. Por una espira circular en el vacío de radio 2 cm, circula una corriente de 5 A. Calcular el campo magnético creado en el centro de la espira. mo=4p · 10‑7 NA‑2.

A)    5p 10‑7 T

B)    5p 10‑5 T

C)   2p 10‑7 T

D)   0  T

45. Un protón se mueve en un campo magnético uniforme con una velocidad de 106 m/s. Si describe una circunferencia de radio 5 cm, ¿cuál es la inducción magnética? (masa del protón: 1,6.10-27 kg; carga del protón: l,6 10‑19 C).

A)    0,2.10-4T.

B)    0,2.10-2T.

C)   0,2.10-6T.

D)   0,2 T.