Fuerza Mágnetica sobre Partículas - Ejercicios Resueltos

Fuerza Mágnetica sobre Partículas[1]

(Regla de la mano derecha, carga eléctrica negativa, carga eléctrica positiva, caracteristicas de la fuerza sobre una partícula, producto cruz, diferencias entre campo magnético y eléctrico)

Ejercicio 1: Un protón ingresa con una velocidad v=2·10⁵i-4·10⁶j)m/s en una región en la que existe un campo magnético B=(1.5i-2.0j+1.0k)T. Determine el valor de la fuerza magnética que experimenta el protón en ese instante.

Pregunta de concepto: (Dirección de la fuerza magnética) La figura muestra cinco situaciones en las que una partícula cargada con velocidad v viaja a través de un campo magnético uniforme B ¿En cuál de las situaciones la fuerza magnética se encuentra en la dirección positiva del eje +x?

Pregunta de concepto: Una particula en un campo magnético experimenta una fuerza magnética NULA. ¿Cuál de las situaciones es imposible que ocuarra?

Soluciones:

Fuerza Mágnetica sobre Partículas[2]

(Campo Eléctrico y Campo Magnético, valor del paso de una espira, radio de la orbita circular, Fuerza de Lorentz, movimiento de una partícula cargada en un campo magnético uniforme)

Preguntas de concepto: Dos particulas de la misma masa entran a un campo magnético con la misma rapidez y siguen las trayectorias mostradas. ¿Cuál particula tiene la mayor carga?

Preguntas de concepto: El dibujo muestra la vista superior de dos cámaras interconectadas, cada cámara t ene un determinado campo magnético. Una particula cargada positivamente es disparada al interior de la cámara 1, y se la observa seguir la trayectoria mostrada en la figura. ¿Cuál es la dirección del campo magnético en la cámara 1?

Soluciones:

Fuerza Mágnetica sobre Partículas[3]

(El espectrómetro de masas, selector de velocidades)

Problema: Una partícula con carga negativa -q y masa m viaja a lo largo de una trayectoria perpendicular a un campo magnético. La partícula se mueve en un círculo de radio R con frecuencia f. ¿Cuál es la magnitud del campo magnético?

Problema: Las figuras muestran las trayectorias circulares de dos partículas que viajan a la misma rapidez en un campo magnético uniforme B, el que está dirigido al interior de la página. Una de las partículas es un protón, la otra es un electrón (menos masivo). ¿Cual figura es físicamente razonable?

Problema: Las partículas cargadas que describen trayectorias circulares en el campo magnético uniforme B tienen tanto masas como energías cinéticas iguales. De las posibilidades que aparecen a continuación selecciones la relación correcta.

Problema: Positrones de alta energía (v=10⁵ m/s) se disparan perpendicular a un campo magnético uniforme de 2.0T que se dirige perpendicular y entrando al plano del papel. si los positrones al salir de esa región impactan una superficie, sin haber desviado su trayectoria original. Determine la magnitud y dirección del campo eléctrico existente en esa región.

Soluciones:

Referencia:   http://www.youtube.com/user/espol50