SOLUCIONARIO DE EXÁMENES Y TRABAJOS CHILENOS AL +51 970302148

1. Departamento de Ciencias Físicas
Electricidad y Magnetismo
CFSA 3440 202305
Tarea 03
Pregunta 01) Actividad Semana 07
Un espectrómetro de masas es un
dispositivo como el mostrado en la
figura adjunta. Una partícula de carga
total 𝑞 = 4,8 ∙ 10 C es dirigida con
velocidad de magnitud 𝑣 = 4,5 ∙ 10
en un espacio donde existe un campo
magnético uniforme de magnitud 𝐵 =
0,8 ∙ 10 𝑇 describiendo una órbita
circular de radio r = 1,2 m. Determine la
masa m de la partícula en kg (25
puntos).
Ayuda: Ver el tutorial PROFIS UNAB
sobre Cargas Circulantes, cuyo link es https://www.youtube.com/watch?v=2wrAA0x5AxQ
Pregunta 02) Actividad Semana 08
En la figura se aprecian dos conductores paralelos de longitud L, a una distancia d y con
corrientes paralelas de igual magnitud i. Uno de los conductores
está conectado a un resorte de constante elástica k. Si el sistema
está en equilibrio y el resorte está estirado en una longitud d,
exprese i en función de k, L, d y 0 (25 puntos).
Ayuda: Ver los siguientes videos sobre fuerzas entre conductores
paralelos:
 Tutorial PROFIS UNAB:
https://www.youtube.com/watch?v=uRiVxp_axi0
 Tutorial U de Alicante:
https://www.youtube.com/watch?v=7dDtFuLntJQ
L
k
i i
d

2. Departamento de Ciencias Físicas
Electricidad y Magnetismo
CFSA 3440 202305
Pregunta 03)
Una espira se encuentra dentro de una zona de
campo magnético uniforme cuya magnitud es B =
0,25 T, como se observa en la figura. Por la espira
circula una corriente I = 2 A en el sentido indicado
en la figura. Además, ab = cd = 10 cm y bc = da =
12 cm.
a) ¿Cuál es la dirección del campo magnético
generado por la espira en un punto dentro
de ella? Justifique (4 puntos)
b) Determine el vector fuerza magnética
generado por el campo magnético
uniforme sobre cada uno de los
segmentos de espira ab, bc, cd y da. (12 puntos)
c) Determine el vector fuerza magnética neta generado por el campo magnético
uniforme sobre la espira (4 puntos).
d) SI la espira puede girar libremente en torno a cualquier eje, describa su sentido de
su giro debido a las fuerzas magnéticas (5 puntos).
Pregunta 04)
La figura muestra la sección transversal de un conductor
cilíndrico muy largo. Por el conductor interior de radio R,
fluye una corriente en dirección saliente de manera que su
densidad corriente está dada por 𝐽 (𝑟) = 𝛽 ∙ 𝑟. Por otra
parte, por el conductor exterior, de radio interno R y
externo 2R, circula una corriente en dirección entrante,
distribuida uniformemente por toda su superficie, de
manera que 𝐽 (𝑟) = −𝐽 .
a) Calcule una expresión para la magnitud del campo
magnético en r = R/2 (7 puntos).
b) Calcule una expresión para la magnitud del campo magnético en r = 3R/2 (12
puntos).
c) Determine la razón para que la magnitud del campo magnético en r = 3R sea
cero (6 puntos).