EJERCICIO FÍSICA BACHILLERATO ELECTROMAGNETISMO
TRABAJO TRIMESTRAL PRIMER TRIMESTRE
EJERCICIO RESUELTO DE FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO: ELECTROMAGNETISMO, CORRESPONDIENTE AL TRABAJO TRIMESTRAL DEL PRIMER TRIMESTRE, CURSO 2024-25 REALIZADO EN «EL PILAR»:
PUEDE INTERESAR LA CONSULTA DE LOS SIGUIENTES MATERIALES RELACIONADOS CON ESTA PRUEBA DENTRO DE ESTE PROYECTO DE MEJORA DEL APRENDIZAJE EN CIENCIAS:
SIGUE EL PROCESO DETERMINADO POR EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA DE FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO DE ESTE PROYECTO DE MEJORA DEL APRENDIZAJE EN CIENCIAS: FÍSICA DE 2º DE BACHILLERATO: DESARROLLO DE LA ASIGNATURA
ESTA PRUEBA EVALUADORA LA REALIZA EL ALUMNO CON SUS APUNTES, DE AHÍ QUE SEA INTERESANTE LA CONSULTA DEL ARTÍCULO AL RESPECTO: LA IMPORTANCIA DEL CARPESANO
LOS ENUNCIADOS DE LA PRUEBA (X997) QUE INCLUYE ASPECTOS DE AUTOEVALUACIÓN E INFORMACIÓN DE RETORNO:
EL EJERCICIO DE LA PRUEBA Y SU RESOLUCIÓN PASO A PASO:
EJERCICIO F2BE2863 ≈ F2BE2857:
Mediante una diferencia de potencial de 2600 V, se aceleran electrones, de tal manera que llevan la dirección del eje OY negativo. Si sabemos que en la zona existe un campo magnético de 0,3 T en la dirección del eje OX, sentido positivo.
a.- Hallar la velocidad, vector y módulo con la que el electrón entra en el campo magnético.
b.- Hallar la fuerza magnética a la que se verá sometido el electrón en el instante inicial, vector y módulo. Realizar este apartado de dos maneras diferentes y nombrar la Ley que se utiliza.
c.- Hallar el radio del movimiento que resulta y la velocidad angular, en unidades del S.I. y en r.p.m.
d.- Hallar el periodo del movimiento que resulta.
e.- Hallar la energía cinética del electrón una vez han pasado 3 s desde que se introduce en el campo magnético.
f.- Hallar la energía potencial del electrón sometido al campo magnético, indicando el modo en que varía.
g.- Hallar el módulo de la aceleración que sufre el electrón.
h.- Realizar un esquema claro y con rigor de la situación planteada, donde se observe la velocidad, la fuerza, la aceleración en dos puntos distintos de la trayectoria, así como el giro del electrón en la misma.
i.- Indicar el plano en el que se encuentra la trayectoria, esto es el plano donde se desarrolla el movimiento.
j.- Hallar la fuerza magnética (vector y módulo) que se obtendría si fuera un protón.
*aclaración al respecto de la solución al final de la misma.
k.- Hallar la fuerza magnética (vector y módulo) que se obtendría si fuera un neutrón.
l.- Obtener las unidades de la constante magnética µ0, utilizando alguna expresión / fórmula apropiada, que debe nombrarse e indicar su utilidad.
m.- Con la misma velocidad obtenida en el apartado a, hallar la fuerza magnética que sufriría el electrón si el vector campo magnético fuera el vector B = 0,3 j (con negrita queremos indicar vector).
DATOS: qp+ = 1.6·10-19 C ; qe- = – 1.6·10-19 C ; mp+ = 1.67·10-27 kg; mn=1,67·10-27; me=9,11·10-31 kg; µ0 = 4π·10-7 u.S.I.
RESOLUCIÓN PASO A PASO DE ESTE EJERCICIO DE CAMPO MAGNÉTICO:
*ACLARACIÓN:
En el apartado j, hemos supuesto que el protón entra con la misma velocidad (3,02·107 m/s) en el campo magnético, aunque en realidad, al ser un protón, los 2600 V, producirían en él una velocidad diferente en módulo, al ser de masa superior el protón, concretamente 7,05·105 m/s.
Si suponemos que entra con la misma velocidad que el electrón (3,02·107 m/s), la fuerza en vector sería:
F = 1,45·10-12 k (N)
Si suponemos que entra con la nueva velocidad (7,05·105 m/s), la fuerza en vector sería entonces:
F = 3,38·10-14 k (N)