Download - fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

Transcript
Page 1: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

BLOQUE IV / BLOC IV INTERACCIÓ ELECTROMAGNÉTICA

Junio 2000/ Juny 2000Bloc IV- Problemes↔Opció AUn dipol elèctric està format per dues càrregues putuals de 2 μC y -2 μC, separades entre si 6 cm. Calculeu el camp i el potencial elèctric:

1. En un punt de la mediatriu del segment que les uneix, distant 5 cm de cada càrrega. 2. En un punt situat en la prolongació del segment que les uneix i a 2 cm de la càrrega positiva.

Dada: K = 9·109 S.I.

Opció BUn electró entra amb velocitat constant v = 10 j m/s en una regió de l'espai on hi ha un camp elèctric uniforme E = 20 k N/C i un camp magnètic uniforme B = B0 i T. Es demana:

1. Dibuixeu les forces que actuen sobre l'electró (direcció i sentit), en l'instant en què entra en la regió en què hi ha els camps elèctric i magnètic. 2. Calculeu el valor de B0 perquè el moviment de l'electró siga rectilini i uniforme.

Nota: No tingueu en compte el camp gravitatori.

Septiembre 2000/ Setembre 2000Bloc IV - Qüestions↔Opció AConcepte de línia de camp. Diferències entre les línies del camp electrostàtic i del camp magnètic, proposeu un exemple per cadascun d'ells.

Opció B

1. Pot ser nul·la la força magnètica que s'exerceix sobre una partícula carregada que es mou dins d'un camp magnètic? 2. Pot ser nul·la la força elèctrica que s'exerceix sobre una partícula carregada que es mou dins d'un camp elèctric?

Justifiqueu les respostes.

1

Page 2: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

Junio 2001/ Juny 2001Bloc IV - Qüestions

Opció AUn fil conductor rectilini i longitud infinita, està situat sobre l'eix OZ, i per ell circula un corrent continu d'intensitat I, en sentit positiu de l'esmentat eix. Una partícula amb càrrega positíva Q, es desplaça amb velocitat v sobre l'eix OX, en sentit positiu d'aquest. Determineu la direcció i sentit de la força magnètica que actua sobre la partícula.

Opció BDescriviu el procés de generació d'un corrent altern en una espira. Enuncieu la llei en què es fonamenta.

Septiembre 2001/ Setembre 2001Bloc IV – Problemes

↔Opció AUna càrrega de -3 μC està localitzada en el origen de coordenades; una segona càrrega de 4μC està localitzada a 20 cm de la pimera, sobre l'eix OX positiu, i una tercera càrrega Q està situada a 32 cm de la primera sobre l'eix OX positiu. La força total que actua sobre la càrrega de 4 μC és de 120 N en la direcció positiva de léix OX. Determineu el valor de la càrrega Q. Dada: K = 9·109 S.I.

Opció B

L'espira rectangular mostrada en la figura, té un dels seus costats mòbil i es troba a l'interior d'un camp magnètic uniforme, perpendicular al pla de l'espira i dirigit cap a dins del paper. El mòdul del camp magnètic és B = 1 T. El costat mòbil, de longitud a = 10 cm, es desplaça amb velocitat constant v =2 m/s. Calculeu la força electromotriu induïda en l'espira.

2

Page 3: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

Junio 2002/ Juny 2002Bloc IV - Qüestions

Opció AEn una acelerador lineal de partícules hi ha un camp elèctric uniforme, d'intensitat 20 N/C, al llarg de 50 m. Quina energia cinètica adquirix un electró, partint del repòs, al llarg d'este recorregut? És possible construir un accelerador lineal de partículas amb un camp magnètic constant? Raoneu la resposta.Dada: carga de l'electró: e = 1,6·10-19 COpció B

La figura mostra un fil conductor rectilini i una espira conductora. Pel fil circula un corrent continu. Justifiqueu si s'induirà corrent en l'espira en els següents casos:

1. L'espira es mou cap a la dreta. 2. L'espira es mou cap amunt i paral·lelament al fil. 3. L'espira es troba en repós.

Septiembre 2002/ Setembre 2002

Bloc IV – QüestionsOpció A

Considereu dues espires A i B com les mostrades em la figura. Si per l'espira A passa un corrent d'identitat I constant, s'induirà corrent en l'espira B? I si la intensitat de l'espira A la fem variar amb el temp? Raoneu la resposta.

Opció BUn electró es troba situat a l'interior d'un camp magnètic uniforme B. Si es comunica a l'electró, una velocitat inicial, determineu quina és la trajectòria que seguirà l'electró quan:

1. La velocitat inicial és perpendicular al camp magnètic. (0,8 punts) 2. La velocitat inicial és paral-lela al camp magnètic. (0,7 punts)

Junio 2003/ Juny 2003

3

Page 4: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

Bloc IV. Problemes↔Opció AEn el rectangle mostrat en la figura els costats tenen un longitud de 5 cm i 15 cm, i les càrregues són q1 = -0,5 μC i q2 = + 2,0 μC.1. Calcula el mòdul, la direcció i el sentit del camp elèctric als vèrtexs A i B. (1 punt) 2. Calcula el potencial elèctric als vèrtexs A i B. (0,6 punts) 3. Determina el treball que realitza la força del camp elèctric per a traslladar a una tercera càrrega de +3,0 μC des del punt A al punt B. (0,4 punts) Dada: K = 9 x 109 Nm2/C2

Opció BEn el pla XY es té una espira circular de radio a = 2 cm. Simultàniament es té un camp magnètic uniforme la direcció del qual forma una angle de 30º amb el semieix Z positiu i la intensitat del qual és B = 3 e -1/2 T, on t és el temps en segons.1. Calcula el flux del camp magnètic en l'espira, el seu valor en t = 0 s(0,8p) 2. Calcula la força Electromotriu induïda en l'espira en t = 0 s. (0,8 punts) 3. Indica, mitjançant un dibuix, el sentit del corrent induït en l'espira. Raona la resposta. (0,4 punts)

Septiembre 2003/Setembre 2003Bloc IV - Problemes↔Opció ADues càrregues puntuals de 3 μC i -5 μC es troben situades, respectivament, en els punts A (1 , 0) i B (0 , 3), amb les distàncies expressades en metres. Es demana:4. El mòdul, la direccó i el sentit del camp alèctric en el punt P (4, 0). (1pt) 5. Treball realitzat per la força elèctrica per a traslladar una càrrega de 2 μC, des del punt P al punt R (5 , 3).(1 punt) Dada: K = 9x109 Nm2/C2

↔Opció BEs col·loquen quatre càrregues puntuals als vèrtex d'un quadrat de costat a = 1 m. Calcula el mòdul, la direcció i el sentit del camp elèctric al centre del quadrat, O, en els següents casos:

1. Les quatre càrregues són iguals i valen 3 μC. (0,5 punts) 2. Les càrregues situades en A i B són iguals a 2 μC, i les situades en C i D són iguals a -2μC. (0,8 punts) 3. Les càrregues situades en A, B i C són iguals a 1μC i la situada en D val -1 μC. (0,7 punts)

Dada: K = 9x109 Nm2/C2

Junio 2004

4

Page 5: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

↔Septiembre 2004

Junio 2005BLOC IV – PROBLEMES

↔Opció AUna partícula amb càrrega q1 = 10−6 C es fixa en l'origen de coordenades.1. Quin treball serà necessari realitzar per a col·locar una segona partícula, amb càrrega q2 = 10−8 C, que es troba inicialment en l’infinit, en un punt P situat en la part positiva de l'eix Y a una distància de 30 cm de l'origen de coordenades? (1 punt)2. La partícula de càrrega q2 té 2 mg de massa. Aquesta partícula es deixa lliure en el punt P, quina velocitat tindrà quan es trobe a 1,5 m de distància de q1? (considereu menyspreables els efectes gravitatoris). (1punt)

Dada: Ke = 9 x109 Nm2/C2.

Opció BEs llancen partícules amb càrrega −1,6x10−19C dins d'una regió on hi ha un camp magnètic i un altre elèctric, constants i perpendiculars entre si. El camp magnètic aplicat és B= 0,1 k T.1. El camp elèctric uniforme, amb la direcció i el sentit del vector j r, es genera aplicant una diferència de potencial de 300 V entre dues plaques paral·leles separades 2 cm. Calculeu el valor del camp elèctric. (0,5 punts)2. Si la velocitat de les partícules incidents és v= 106 i m/s, determineu la força de Lorentz que actua sobre una d'aquestes partícules. (0,8 punts)

5

Page 6: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

3. Quina velocitat haurien de portar les partícules per a creuar la regió entre les plaques sense desviarse? (0,7 punts)

Septiembre 2005

BLOC IV – PROBLEMES↔Opció ADisposem d'un camp elèctric uniforme E 100 k N/C.1. Indiqueu com són les superfícies equipotencials d’aquest camp. (0,5punts)2. Calculeu el treball que realitza el camp elèctric per a portar una càrrega q =5 µC des del punt P1 (1,3,2) m fins al punt P2 (2,0,4) m. (1 punt)3. Si alliberem la càrrega q en el punt P2 i l'única força que actua és la del camp elèctric, en quina dirección i sentit es mourà? (0,5 punts)

Opció BUna partícula de 3,2x1027 kg de massa i càrrega positiva, però de valor desconegut, és accelerada per una diferència de potencial de 104 V. A continuació, penetra en una regió on hi ha un camp magnètic uniforme de 0,2 T perpendicular al moviment de la partícula. Si la partícula descriu una trajectòria circular de 10 cm de radi, calculeu:1. La càrrega de la partícula i el mòdul de la seua velocitat (1,4 punts)2. El mòdul de la força magnètica que actua sobre la partícula. (0,6 punts)

Junio 2006

BLOQUE IV – CUESTIONES

↔Opción A¿Qué relación hay entre el potencial y el campo eléctricos? ¿Cómo se expresa matemáticamente esa relación en el caso de un campo eléctrico uniforme?

Opción BMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas.

Septiembre 2006BLOC IV – PROBLEMESOpció AUn feix d’electrons passa sense ser desviat de la seua trajectòria rectilínia a través de dos camps, un elèctric i un altre magnètic, mútuament perpendiculars. El feix incideix perpendicularment en ambdós camps. El camp elèctric, que suposarem constant, està generat per dues plaques carregades paral·leles separades 1 cm, entre les quals hi ha una diferència de potencial de 80 V. El camp magnètic també és constant, sent el seu mòdul de 2x103 T. A l’eixida de les plaques, sobre el feix actua únicament el camp magnètic, descrivint els electrons una trajectòria circular d’1,14 cm de radi.

1. Calculeu el camp elèctric generat per les plaques. (0,5 punts)

6

Page 7: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

2. Calculeu la velocitat del feix d’electrons. (0,5 punts)

3. Deduïu, a partir de les dades anteriors, la relació càrrega/massa de l’electró. (1 punt)

↔Opció BUn model elèctric simple per a la molècula de clorur de sodi consisteix a considerar als àtoms de sodi i clor com càrregues elèctriques puntuals de valor 1’6x1019 C i 1’6x1019 C, respectivament. Ambdues càrregues es troben separades una distància d=1,2x1010 m. Calculeu:

1. El potencial elèctric originat per la molècula en un punt O localitzat al llarg de la recta que uneix ambdues càrregues i a una distància 50d del seu punt mitjà. Considereu el cas en què el punt O es troba més pròxim a la càrrega positiva. (1 punt)

2. El potencial elèctric originat per la molècula en un punt P localitzat al llarg de la recta mediatriu del segment que uneix les càrregues i a una distància 50d del seu punt mitjà. (0,5 punts)

3. El treball necessari per a desplaçar un electró des del punt O fins al punt P. (0,5 punts)

Dades: e =1,6x1019C, Ke =9,0x109 Nm2/C2.

Junio 2007BLOC IV – QÜESTIONS

↔Opció AUna càrrega q > 0 es troba sota l'acció d'un camp elèctric uniforme E . Si la càrrega es desplaça en la mateixa direcció i sentit que el camp elèctric, què ocorre amb la seua energia potencial elèctrica? (1 punt). I si movem la càrrega en direcció perpendicular al camp? (0,5 punts). Justifiqueu ambdues respostes.

Opció BUna partícula amb velocitat constant v , massa m i càrrega q entra en una regió on existeix un camp magnètic uniforme B , perpendicular a la seua velocitat. Realitza un dibuix de la trajectòria que seguirà la partícula (1 punt). Com es veu afectada la trajectòria si en les mateixes condicions canviem únicament el signe de la càrrega? (0,5 punts).

Septiembre 2007BLOC IV – PROBLEMESOpció A

7

Page 8: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

1) En una línia d'alta tensió hi ha dos cables conductors paral·lels i horitzontals, separats entre si 2 m. Els dos cables transporten un corrent elèctric d'1 kA. Quina serà la intensitat del camp magnètic generat per aquests dos cables en un punt P situat entre els dos cables, equidistant d'ambdós i a la seua mateixa altura, quan el sentit del corrent és el mateix en ambdós? I quan el sentit del corrent és oposat en un cable respecte a l'altre cable? (1 punt).

2) En aquest últim cas, quan els corrents tenen sentits oposats, calculeu la força (mòdul, direcció i sentit) que exerceix un cable per unitat de longitud del segon cable (1 punt).

Dada: µ0 = 4π10-7 N/A2

↔Opció B

Es té un camp elèctric uniforme E 0=3000 i V/m que s'estén per tot l'espai. Seguidament s'hi introdueix una càrrega Q= 4 µC que se situa en el punt (2,0)m.

1) Calculeu el vector camp elèctric resultant en el punt P (2,3) m i el seu mòdul (1punt).

2) A continuació s'hi afegeix una segona càrrega Q' en el punt (0,3) m. Quin valor ha de tenir Q' perquè el camp elèctric resultant en el punt P no tinga component X (1punt).

Dato: Ke = 9.109 Nm2/C2.

Junio 2008BLOQUE IV – PROBLEMAS↔Opción A

Colocamos tres cargas iguales de valor 2 μC en los puntos (1,0), (-1,0) y (0,1) m. Se pide: 1) Calcula el vector campo eléctrico en el punto (0,0) (1 punto).

2) ¿Cuál es el trabajo necesario para trasladar una carga eléctrica puntual de valor 1 μC desde el punto (0,0) al punto (0,-1) m (1 punto).

Dato: Ke = 9·109 Nm2/C2.

Opción B

Sea una espira rectangular situada sobre el plano XY, con dos lados móviles de 1 m de longitud, que se mueven en sentidos opuestos agrandando la espira con velocidad v =3 m/s. La espira está inmersa en un campo magnético de 1 T, inclinado 60º respecto al eje Z, tal y como indica el dibujo. La longitud L inicial es 2 m.

1) Calcula el flujo del campo magnético en la espira en el instante inicial (1pto).

2) Calcula la fuerza electromotriz inducida (1 punto).

8

Page 9: fisicayquimicavae.files.wordpress.com€¦  · Web viewMenciona dos aplicaciones del electromagnetismo. Indica con qué fenómeno electromagnético se encuentran relacionadas. Septiembre

Septiembre 2008BLOQUE IV – CUESTIONESOpción ASe tiene un campo magnético uniforme B 0,2 i (T) y una carga q = 5 µC que se desplaza con velocidad v 3 j (m/s). ¿Cuál es la fuerza que el campo magnético realiza sobre la carga? Indica en la respuesta el módulo, dirección y sentido de la fuerza.

↔Opción BSe tiene una carga q = 40 nC en el punto A (1,0) cm y otra carga q' = -10 nC en el punto A' (0,2) cm. Calcula la diferencia de potencial eléctrico entre el origen de coordenadas y el punto B (1,2) cm.Dato: Ke = 9·109 Nm2/C2.

Junio 2009BLOQUE IV – CUESTIONESOpción AEn una región del espacio existe un campo magnético uniforme dirigido en el sentido negativo del eje Z. Indica la dirección y el sentido de la fuerza que actúa sobre una carga en los siguientes casos:

1) La carga es positiva y se mueve en el sentido positivo del eje Z.

2) La carga es negativa y se mueve en el sentido positivo del eje X.

↔Opción BDos cargas puntuales iguales de 3µC están situadas sobre el eje Y, una se encuentra en el punto (0, -d) y la otra en el punto (0, d), siendo d=6 m. Una tercera carga de 2µC se sitúa sobre el eje X en x=8 m. Encuentra la fuerza ejercida sobre esta última carga. Dato: Constante eléctrica K=9·109N·m2/C2

Septiembre 2009BLOQUE IV – CUESTIONESOpción AUna carga eléctrica q, con movimiento rectilíneo uniforme de velocidad vo, penetra en una región del espacio donde existe un campo magnético uniforme B . Explica el tipo de movimiento que experimentará en los siguientes casos:

a) vo paralelo a B (0,7 puntos) y b) vo perpendicular a B (0,8 puntos).

Opción BEnuncia la ley de Faraday-Henry (ley de la inducción electromagnética) (1,5 puntos).

9