SEPTIEMBRE 2016. OPCIÓN A.

a)      Enuncie y explique las leyes de Faraday y Lenz sobre inducción electromagnética

     

Un alambre conductor se dobla en forma de U, con sus lados paralelos separados una distancia d = 20 cm. Sobre estos lados se apoya una varilla conductora, formando un circuito rectangular por el que puede circular corriente eléctrica. Existe un campo magnético uniforme de intensidad B = 0,20 T perpendicular al plano del circuito y, en la figura, dirigido hacia adentro. La varilla se mueve con velocidad uniforme v = 0,50 m∙s–1, como indica la figura.

b)      Calcule la f.e.m. inducida en el circuito.

c)       ¿En qué sentido circula corriente por la varilla? Razone su respuesta.

SEPTIEMBRE 2012. OPCIÓN A. FARADAY-LENZ

a)      Enunciar y explique las leyes de inducción de Faraday y de Lenz. b)      Una espira conductora circular, de radio a = 5 cm , está situada en una región donde existe un  campo magnético uniforme B = 0,2 k T, dirigido en la dirección del eje Z (perpendicular al plano de la espira y en la figura, con sentido saliente). b1    Calcular la f.e.m. media inducida en la espira cuando gira 90º en torno al eje Y en un intervalo de tiempo Δt = 0,1 s . b2    Si la espira permanece fija, pero el campo magnético se duplica en el mismo intervalo de tiempo indicado, ¿cuál es la f.e.m. inducida? Razonar en qué sentido circulará la corriente inducida en la espira.

JUNIO 2012. OPCIÓN B

a)      ¿Qué campo magnético B crea en su entorno una corriente eléctrica rectilínea e indefinida de valor I? Dibujar las líneas del campo y describir su comportamiento. b)      El sistema de la figura está formados por dos conductores rectilíneos, paralelos e indefinidos, situados en el mismo plano y separados una distancia d = 20 cm. i)    Calcule el valor del campo B en el punto P1 cuando por ambos conductores circula la misma intensidad I1 = I2 = 2 A pero en sentido contrario. ii)    ¿Qué corriente, y en qué sentido, debe circular por el conductor (2) para que anule el campo B creado por el conductor (1) en el punto P2?  Datos: μ0 = 4 π ·10-7 m·kg/C²

SEPTIEMBRE 2013.OPCIÓN B

En una determinada región del espacio hay un campo eléctrico E y otro magnético B. Una partícula cargada con carga q entra en dicha región con una velocidad v, perpendicular a B, y se observa que su velocidad no sufre variación. Contesta razonadamente las siguientes preguntas: ¿Qué dirección y sentido tiene el campo E respecto a las direcciones de B y v? Explicarlo con un dibujo. Si el módulo del campo magnético es B = 10 T y la carga viaja con una velocidad v = 1 m/s, calcular el módulo del campo eléctrico. Si se anula el campo eléctrico, describir la trayectoria que seguirá la partícula.

SEPTIEMBRE 2014.OPCIÓN B

a)      Escriba la expresión de la Fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula de carga q que se mueve con velocidad    en una región donde hay un campo magnético  . Explique las características de esta fuerza.

b)      Un acelerador de partículas dispone de un anillo de radio R = 100 m. En dicho anillo se inyectan protones con energía de 20 keV. Calcule el módulo del campo magnético B perpendicular al plano del anillo necesario para que los protones giren en el mismo.

 Datos: Carga del protón : e = 1,6·10^-19 C; masa del protón m_p = 1,67·10^-27 kg;  1 eV = 1,6·10^-19 J

JUNIO 1998. OPCIÓN B

Un solenoide está construido enrollando 600 vueltas de un fino hilo conductor sobre un cilindro hueco de 30 cm de longitud. Por el bobinado se hace circular una corriente I = 2 A

1. Calcula el campo magnético en el interior del solenoide y representa gráficamente, de forma aproximada, las líneas de campo magnético dentro y fuera del solenoide.
   
2. Una partícula cargada entra en el solenoide moviéndose con velocidad a lo largo de su eje. Debido a la existencia de campo magnético, ¿se curvará en algún sentido la trayectoria?. ¿Por qué?.

m ₀/4p = 10^-7 m·kg·C^-2

SEPTIEMBRE 2002. OPCIÓN B

Se construye un solenoide enrollando uniformemente 1000 espiras circulares de cable conductor sobre un cilindro hueco de longitud L = 50 cm. Por el cable circula una corriente I = 2 A.

1. Calcula la intensidad del campo magnético en el interior del solenoide. Representa gráficamente, de forma aproximada, las líneas de campo magnético dentro y fuera del solenoide.
2. Si dentro del solenoide se introduce una barra de material ferromagnético, la intensidad del campo magnético aumenta notablemente. Explica este fenómeno.

m ₀ = 4p ·10^-7 m·kg·C^-2.

PREGUNTAS GLOBAL

PREGUNTAS GLOBAL

MADRID 2014-Junio-Coincidentes A. Pregunta 3.-

Dos partículas cargadas A y B, de idéntica masa, describen órbitas circulares en el seno de un campo magnético uniforme. El periodo del movimiento circular descrito por A es el doble que el descrito por B y el módulo de la velocidad de ambas es de 1000 m s-1. Calcule: 

a) La carga de la partícula B sabiendo que la carga de la partícula A es de 3,2×10-19 C. 

b) El radio de la circunferencia que describe la partícula B si el radio de la trayectoria descrita por la partícula A es de 10-6 m.

JUNIO 2015. OPCIÓN A

Tres conductores rectilíneos, paralelos y muy largos, colocados en los vértices de un triángulo isósceles de base y altura L = 10 cm, transportan corrientes I1 = 10 A e I3 = 5 A, del mismo sentido, e I2 =5 A de sentido contrario. a)      Dibuje en un esquema el campo magnético producido por cada uno de los conductores en el punto A. b)      Calcula la intensidad del campo total en dicho punto e indique su dirección y sentido. Datos: μ0 = 4π·10-7 m·kg·C-2

JUNIO 2016. OPCIÓN A

Dos conductores rectilíneos, verticales y paralelos, A a la izquierda y B a la derecha, distan entre sí 20 cm. Por A circula una corriente  IA = 10 A hacia arriba. El campo magnético en un punto situado a 8 cm a la izquierda de A es nulo. a)      Calcule la intensidad de corriente que circula por B. ¿En qué sentido circula? b)      Explique con ayuda de un esquema si hay algún punto entre los dos  conductores donde el campo magnético sea nulo c)       Calcule la fuerza por unidad de longitud que un conductor A ejerce sobre el B. Indique su dirección y sentido Datos: μ0 = 4π·10-7 m·kg·C-2

JUNIO 2018. OPCIÓN B

a) Escriba la expresión de la fuerza de interacción magnética entre corrientes rectilíneas y paralelas. Explique el significado de cada uno de los términos de la expresión. Basándose en ella, enuncie la definición de Amperio.

Dos hilos conductores rectos, paralelos y de longitud infinita se encuentran separados una distancia d = 1 m. Por los conductores circulan corrientes en el mismo sentido y la fuerza por unidad de longitud que ejerce un conductor sobre el otro es de 10^-6 N/m.

b)   Si por el conductor 1 pasa una corriente I₁ = 2 A, calcule la corriente que circula por el conductor 2.

c)      Calcule el campo magnético (módulo, dirección y sentido) en un punto P situado entre los cables, a distancia d/5 del conductor 2.

 Dato: µo = 4π∙10^-7 m∙kg∙C^-2.

SEPTIEMBRE 2010. OPCIÓN B

1. Cita y explica dos analogías y dos diferencias entre el campo electrostático y el campo magnetostático.
2. Una muestra natural de Litio contiene dos variedades isotópicas, y  . Tras un proceso de ionización, los iones producidos y son acelerados desde el reposo mediante el campo electrostático generado por la aplicación de una diferencia de potencial ΔV = 450 V entre dos placas conductoras. (figura)

A) Determina el cociente entre las velocidades del y del  en cualquier punto de la región de aceleración (0 < x < L). Calcula las velocidades al atravesar el plano x = L.

B) En la región x > L existe un campo magnético  que sale perpendicular al plano del papel. Cuando penetran en ella ambos tipos de iones describen trayectorias circulares distintas. Determina el cociente entre los radios de ambas trayectorias y calcula el radio en el caso del ión  si el valor del campo magnético es B = 0,7 T.

Datos: Carga eléctrica elemental, e = 1,6·10^-19 C ; unidad de masa atómica, u = 1,66·10^-27 kg ; masa del ~ 6 u; masa del ~ 7 u

JUNIO 2001. OPCIÓN B

En el seno de un campo magnético uniforme de intensidad B = 3,5 mT. se sitúa una espira rígida rectangular de lados a = 12 cm y b = 6 cm, por la que circula una corriente I = 2,4 A. Las líneas de B son paralelas al plano de la

 espira y están orientadas como indica la figura.

1. Calcula la fuerza que actúa sobre cada uno de los cuatro lados de la espira y la fuerza resultante de todas ellas. ¿Cuál es el momento resultante de estas fuerzas?

1. Si la espira puede moverse, ¿cómo lo hará?. Explica cuál es la orientación respecto a B que tenderá a alcanzar el equilibrio.

SEPTIEMBRE 2010. OPCIÓN A

1. ¿Qué campo magnético  crea en su entorno una corriente eléctrica rectilínea e indefinida? Explica cómo son, y dibuja, las líneas de campo magnético. ¿Cómo cambian los resultados anteriores al invertir el sentido de la corriente?
2. En el seno de un campo magnético uniforme, de valor B = 5 mT, se sitúa una espira rectangular rígida, de lados a = 10 cm y b = 5 cm (figura).

A) Calcula la fuerza ejercida sobre cada uno de los lados de la espira cuando circula por ella una intensidad eléctrica I = 2 A en el sentido indicado en la figura.

B) Determina el valor máximo de la fuerza electromotriz inducida en la espira cuando la hacemos rotar, alrededor de su eje de simetría horizontal, con una velocidad angular w = 4 π rad/s.

SEPTIEMBRE 2009. OPCIÓN A

1. ¿Qué fuerza actúa sobre una partícula, de masa m y carga eléctrica q, que penetra con velocidad v en una región del espacio donde existe un campo magnético B uniforme?. ¿Qué trabajo realiza dicha fuerza?
2. 
   

   Un protón que viaja con velocidad v penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético B = 0,3 T y un campo eléctrico E = 2·10⁵ N/C. Las direcciones de v, B y E son perpendiculares entre sí, tal y como indica la figura.

1) Si el protón no se desvía, ¿cuál es la velocidad?

2) Describe detalladamente la trayectoria que seguiría el protón si no existiese campo eléctrico.

Datos: Relación carga/masa del protón: q_p / m_p = 9,6·10⁷ C/kg

SEPTIEMBRE 2018. OPCIÓN B

a)      Escriba la expresión de la Fuerza de Lorentz que actúa sobre una partícula de carga q que se mueve con velocidad  en una región donde hay un campo magnético  . Explique las características de esta fuerza.

Una partícula de masa m con carga eléctrica q se mueve en el seno de un campo magnético B, en dirección perpendicular al campo, con una velocidad v, de forma que describe una trayectoria circular de radio R, tal como se muestra en la figura.

b)      Calcule el valor de la carga q y deduzca razonadamente su signo.

c)      Si la misma carga se moviese en dirección paralela al campo, ¿cuál sería el radio de la trayectoria?

Datos:  m=3,82∙10^-26 kg, B=5∙10^-6 T, v=4 m/s, R=19,1 cm.

MADRID. 2013-Modelo B. Pregunta 3.-

Una esfera maciza no conductora, de radio R = 20 cm, está cargada uniformemente con una carga de Q = +1×10^-6 C. 

a) Utilice el teorema de Gauss para calcular el campo eléctrico en el punto r = 2R y determine el potencial eléctrico en dicha posición. 

b) Si se envía una partícula de masa m = 3×10^-12 kg, con la misma carga +Q y velocidad inicial v0 = 1×10^5 m s^-1, dirigida al centro de la esfera, desde una posición muy lejana, determine la distancia del centro de la esfera a la que se parará dicha partícula. 

Datos: K = 9×10^9 N m^2 C^-2 

MADRID 2019. Modelo B. Pregunta 3.-

a) Defina el flujo de una magnitud vectorial. Enuncie el teorema de Gauss. 

b) Considérese una carga puntual, q, en el origen de coordenadas. Determine la expresión del flujo del campo eléctrico que crea dicha carga a través de una superficie esférica de radio R centrada en el origen. Utilice el teorema de Gauss para determinar el valor de ese campo eléctrico. 

JUNIO 2000. OPCIÓN B

1. Explica el concepto de energía potencial eléctrica. ¿Qué energía potencial eléctrica tiene una partícula de carga q₂ situada a una distancia r de otra carga q₁?
   
2. Una partícula de carga q₁ = 0,1 m C está fija en el vacío. Se sitúa una segunda partícula de carga q₂ = 0,5 m C y masa m = 0,1 g a una distancia r = 10 cm de la primera. Si se suelta q₂ con velocidad inicial nula, se moverá alejándose de q₁. ¿Por qué?. Calcula su velocidad cuando pasa por un punto a una distancia 3r de q₁.

Constante de Coulomb: K = 1/(4p e ₀) = 9·10⁹ N m² C^-2