Fsica III Ciclo 2012-II

FISCT Sistema a Distancia

UNIVERSIDAD INCA GARCILASO DE LA VEGA FACULTAD DE INGENIERA DE SISTEMAS, CMPUTO Y TELECOMUNICACIONES

ASIGNATURA: FSICA III EXAMEN PARCIAL

CICLO: 2012-II PROFESOR: O. Monroy C.

SOLUCIONARIO:

1. Indique en cules de los diagramas se representa correctamente la direccin de los vectores v: velocidad, B: campo magntico y F: fuerza magntica.

I) II) III)

IV) V)

A) I y II B) II y III C) III, IV y V D) II, IV y V E) I, IV y V

Solucin: I) No cumple la regla de la mano derecha. II) No cumple la regla de la mano derecha. III) Cumple la regla de la mano derecha. IV) Cumple la regla de la mano derecha. V) Cumple la regla de la mano derecha.

2. Un electrn ingresa a una regin donde existe un campo magntico uniforme de magnitud 0,1pi T, describiendo una trayectoria circular. Halle el periodo de su movimiento. (e = 1,6 10-19 C, m = 9 10-31 kg)

A) 2,35 10-10 s B) 1,125 10-10 s C) 1,45 10-10 s D) 1,25 10-10 s E) 2,25 10-10 s

Solucin: De la segunda ley de Newton:

2mvevB

R=

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N S

B = 2T

30 cm45

I

De donde: eBR

vm

=

Del MCU: 2 R

vTpi

=

Igualando las dos ltimas ecuaciones se obtiene:

2 mTeBpi

=

Evaluando: 31

1019

2 (9x10 )T 1,125x10 s(1,6x10 )(0,1 )

pi= =

pi

3. Un conductor recto de gran longitud transporta una corriente de 1A, como se muestra en la figura. Calcule la magnitud de la fuerza magntica sobre el conductor.

A) 0,6 N B) 2 N C) 0,4 N D) 1,2 N E) 4 N

Solucin: Utilizando:

F ILBsen45= De la figura: L = 30 2 cm. Evaluando:

2 1F (1)(30 2x10 )(2)( ) 0,6 N2

= =

4. La figura muestra alambres semicirculares y concntricos de radios r = 4 cm y R = 8 cm que conducen cada uno corriente elctrica de intensidad I = 2A. Determinar la magnitud y direccin del campo magntico en el punto P.

(0 = 4pi x 107 Tm/ A) A) 2,5pipipipi T ;

B) 2,5pi T ; C) 0,1pi T ; D) 0,1pi T ; E) 0

Solucin: Usando la regla de la mano derecha, la direccin del campo magntico de la porcin semicircular de radio r es saliendo del plano del papel:

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I1

I2

d d P

La magnitud del campo en el punto P es:

01

I1B ( )2 2r

=

Anlogamente, usando la regla de la mano derecha, la direccin del campo magntico de la porcin semicircular de radio R es entrando al plano del papel:

La magnitud del campo en el punto P es:

02

I1B ( )2 2R

=

Puesto que B1 > B2, la magnitud del campo magntico resultante es:

1 2B B B=

0I 1 1B4 r R

=

Evaluando: 7

2 6(4 x10 )(2) 1 1B (10 ) 2,5 x10 T 2,5 T4 4 8

pi = = pi = pi

5. Dos conductores paralelos muy largos transportan corrientes de intensidades I1 e I2 = 2I1, como se muestra en la figura. Cul es la magnitud del campo magntico en el punto P?

A) I0 14d

B) I0 12

d

C) I0 12 d

pi

D) I0 12d

pi

E) 0

Solucin: Usando la regla de la mano derecha, la direccin del campo magntico del conductor 1 en el punto P es entrando al plano del papel:

La magnitud del campo en el punto P es:

0 11

IB2 d

=

pi

Usando la regla de la mano derecha, la direccin del campo magntico del conductor 2 en el punto P es entrando al plano del papel:

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La magnitud del campo en el punto P es:

0 2 0 1 0 12

I (2I ) IB2 (2d) 4 d 2 d

= = =

pi pi pi

Por tanto, el campo resultante en el punto P es:

1 2B B B 0= =