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AYUDANTIA No9FISICA GENERAL II

SEGUNDO SEMESTRE 2013

1. Se tiene un campo magnetico uniforme con direccion y de magnitud B(y) = B0, ∀y ≥ 0 y B(y) = 0, ∀y < 0.Una carga positiva entra al la zona de campo con una magnitud de velocidad V y formando un angulo θ con elplano x− z, tal como se muestra en la figura 1.

FIG. 1. Trayectoria de una carga que entra a un campo magnetico B

a) Determine el radio de giro de la carga

b) Encuentre una expresion en funcion de los parametros conocidos que permita determinar a que distanciaen y la carga tiene las mismas coordenadas x y z

2. El rotor de cierto motor electrico es una espira rectangular de 80 vueltas de dimensiones 2, 5[cm] y 4[cm]. Elrotor rota en un campo magnetico uniforme de 0, 8[T ]. Cuando el plano del rotor es perpendicular a la direcciondel campo magnetico, este lleva una corriente de 10[mA], en este punto se cambia al sentido opuesto la direcciondel campo magnetico por lo que la espira realiza media revolucion, proceso que se repite en el tiempo de modoque el rotor gira a 3600[rev/seg].

a) Determine el maximo torque que se produce sobre el rotor

b) Encuentre la maxima potencia de salida del motor

c) Determine el trabajo del campo magnetico en una revolucion

d) ¿Cual es la potencia media del motor?

3. Un electron tiene un movimiento circular en el plano xy debido a un campo magnetico costante B(r) = B0 · z.Suponiendo que luego de un cierto numero de vueltas, y debido a la friccion el electron pierde el 75% de suenergıa inicial. ¿Cuanto se reduce el radio de orbita?

4. Un electron se mueve con velocidad constante V = V0 ·x cuando entra en una zona de campo magnetico uniforme,

B(r) = B0 · z, como muestra la figura 2. Si el electron ingresa a la zona de campo por el origen del sistema decoordenadas y el ancho de la zona es d = 3[mm]. Entonces, las coordenadas por las cuales hace el abandono dela zona de campo son:Datos: V0 = 5[m/s]; B0 = 10−5[T ]; me

qe= −10−8[kg/C]

Departamento de Fısica, USM FIS120: Fısica General II

FIG. 2. Zona de campo magnetico a la cual entra el electron

Coordinador: David Zambrano / Ayudante: Federico Heisig 2