Un partícula de masa 2 mg, formada por cationes At+7 se mueve con velocidad constante V = (– 2i + 6j) X 104 m/s. Determina el campo magnético generado por esta partícula en el punto localizado

...

15. Una bobina de 500 vueltas y radio 10 cm, se forma con alambre de resistencia 30Ω. Determina la diferencia de potencial a que deben someterse las terminales para generar un campo magnético de 9 X 10-4 T en su centro. Si el diámetro del alambre es 20 µm, calcula la conductividad del material con que se hizo el alambre.

16. Un estudiante fabrica un electroimán al devanar 200 vueltas de alambre alrededor de un cilindro de madera de diámetro 6 cm. La bobina se conecta a una batería y se genera una intensidad de corriente de 5 A en el alambre. Determina la distancia axial al centro de la bobina (considera dicha distancia mayor que el diámetro de la bobina), para que el campo magnético generado sea 5 µT (aproximadamente un décimo del campo magnético de la Tierra).

17. Por un conductor rectilíneo muy largo circula una corriente de 20 A. Un electrón está a 1 cm del centro del conductor y se mueve con rapidez de 5 X 106 m/s. Determina la fuerza que actúa sobre el electrón cuando se mueve: a) directamente alejándose del conductor, b) paralelo al conductor en el sentido del flujo de corriente y c) sobre una trayectoria circular en un plano ortogonal al conductor y centrada en el punto donde el eje del conductor corta el plano de la trayectoria del electrón.

18. Un ión 52Mn+6 viaja en una trayectoria circular de radio 5 cm dentro de un campo magnético uniforme de magnitud 2 T. Calcula para 52Mn+6: a) la magnitud de su velocidad; b) el período correspondiente a su movimiento; c) energía cinética y d) la diferencia de potencial a través del que tendría que ser acelerado para adquirir tal energía cinética.

19. Para separar una mezcla de gases compuesta por: 37Cl -1,3H-1, 16N+3, la mezcla se acelera a través de una diferencia de potencial eléctrico de 8 kV y luego se desvía por un campo magnético de 0.5 T. Determina el radio de curvatura de cada ión.

20. Un electrón dentro de un campo magnético uniforme tiene una velocidad v = (40 i + 35 j) km/s y experimenta una fuerza F = (– 4.2 i + 4.8 j) fN. Si Bx = 0 T, calcula el campo magnético.

21. Un campo eléctrico de magnitud 2 kV/m y un campo magnético de magnitud 450 mT actúan sobre un electrón en movimiento sin producir fuerza resultante. A) Calcula la rapidez del electrón, B) traza los vectores E, B y v. C) ¿Cómo se modifican los resultados anteriores si en lugar de un electrón es un protón?

22. S. A. Goudsmith ideó un método para medir con exactitud las masas de los iones pesados tomando el tiempo de sus periodos de revolución dentro de un campo magnético conocido. Un ión de iodo efectúa 7 revoluciones en 1,29 ms en el seno de un campo magnético de magnitud 45 mT. Determina la masa del ión.

23. Una partícula alfa entra con una velocidad V = (3i – 2j) X103 m/s, en una región en donde existe un campo magnético B = (6 k – 4 j – 2i) T y un campo eléctrico E = (4j – 2k) V/m. Determina la aceleración inicial de la partícula.

24. En la nebulosa Cangrejo (el remanente de la explosión de una supernova), se encuentran girando electrones con ímpetu del orden de 10-16 kg m/s, en un campo magnético que puede considerarse uniforme y cuya magnitud es 10-8 T. Determina el radio de las órbitas de dichos electrones.

25. Un selector de velocidades de campos magnético y eléctrico cruzados, se utiliza para seleccionar partículas alfa cuya energía cinética es 2 X 105 eV de un rayo que contiene partículas de diferentes energías. Si la magnitud del campo eléctrico es 106 V/m, determina la magnitud del campo magnético.