Solucion Taller 3 Fisica

TALLER 3

Una carga positiva q = 6x10-19C y m= 2,6x10 -20kg, se desplaza con una velocidad V = (2ί - 6 ј + 5κ   )m/s por una región en la que existen un campo magnético y una eléctrico uniformes. (a) ¿Cuál es la fuerza total ejercida sobre la carga en movimiento (en notación vectorial) si B = (-4ί + 2 ј - 5κ )T )T y E = (ί - 5 ј + 4κ   )V/m? (b) ¿Qué aceleración adquiere por acción de esta fuerza resultante? 2.

Un electrón del haz del cinescopio de un televisor es acelerado por una diferencia de potencial de 2.0kV. Después pasa a través de una región de campo magnético transversal, donde se mueve en un arco circular con 0.180 m de radio. ¿Cuál es la magnitud del campo? ¿Cuál es el tiempo que emplea en dar media vuelta? 6.

Una bobina rectangular de alambre, de 22.0cm por 35.0cm, conduce una corriente de 1.40A y está orientada con el plano de su espira perpendicular a un campo magnético uniforme de 1.50 T, como se ilustra en la figura. a) Calcule la fuerza neta y par de torsión que el campo magnético ejerce sobre la bobina. b) Se gira la bobina un ángulo de 30° en torno al eje que se muestra, de modo que el lado izquierdo salga del plano de la figura y el derecho avance hacia el plano. Calcule la fuerza neta y el par de torsión que ahora el campo magnético ejerce sobre la bobina. 8.

Un solenoide está diseñado para producir un campo magnético de 0.027T en su centro. Tiene un radio de 1.40cm y longitud de 40.0cm, y el alambre puede conducir una corriente máxima de 12.0A. a) ¿Cuál es el número mínimo de vueltas por unidad de longitud que debe tener el solenoide? b) ¿Cuál es la longitud total de alambre que se requiere? 13.

Una bobina circular de alambre de 75 vueltas tiene un diámetro de 1.2mm. 1.2mm. Si se coloca con su eje en la dirección del campo magnético de la tierra, de 4 μT, y luego se hace girar 180˚ en 0,5s, 0,5s, ¿Cuál es el valor de la fem promedio generada por la bobina?

15.

Una bobina circular de radio 4cm y resistencia 500Ω 500Ω que tiene 500espiras, se coloca en un campo magnético dirigido perpendicularmente al plano de la bobina. La magnitud del campo magnético varía con el tiempo de acuerdo con la ecuación B = 0.015t + 2x10-3t4, donde t está en segundos y B en teslas. Calcular la Fem inducida en la bobina en t=3s. ¿Cuál es la corriente inducida mientras cambia el campo magnético?

16.

Una onda electromagnética sinusoidal, que tiene un campo magnético de amplitud 1.25mT y longitud de onda de 432nm, viaja en la dirección + x a través del espacio vacío. a) ¿Cuál es la frecuencia de esta onda? b) ¿Cuál es la amplitud del campo eléctrico asociado? c) Cuál es la magnitud del campo eléctrico y magnético en x=0,2ms y t=5μs.

17.

Una fuente de luz monocromática emite 100w de potencia electromagnética uniformemente en todas las direcciones. a) Calcule la densidad de energía del campo eléctrico promedio a 1m de la

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fuente. b) Calcule la densidad de energía del campo magnético promedio a la misma distancia de la fuente. c) Encuentre la intensidad de onda en este punto. El filamento de una lámpara incandescente tiene una resistencia de 150Ω y conduce una corriente directa de 1A. El filamento mide 8cm de largo y 0,9mm de radio. a) Calcule el vector de Poynting en la superficie del filamento. b) Encuentre la magnitud de los campos eléctricos y magnéticos en la superficie del filamento. 25.

Una onda electromagnética plana tiene una intensidad de 750w/m2. Una superficie rectangular plana de 50cmx100cm de dimensiones se coloca perpendicularmente a la dirección de la onda. Si la superficie absorbe la mitad de la energía y refleja la otra mitad. a) ¿Cuál es la energía total absorbida por la superficie en 1 minuto? b) Cuál es el momentum absorbido en este tiempo? 30.

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