Ejercicio resuelto de Campo magnético · Física · 2024

CUESTIÓN 3 - Campo electromagnético





La línea discontinua de la figura representa la trayectoria de una carga, $q$, entre las posiciones 1 y 2 dentro de un campo magnético uniforme $\vec{B}$. Escribe el nombre y la expresión de la fuerza que el campo ejerce sobre dicha carga. Determina razonadamente el signo de la carga. Explica cuál sería la forma de la trayectoria si por el punto 1 entrara un neutrón con velocidad $\vec{v}$.

Teniendo en cuenta el sistema de referencia y la trayectoria dada, podemos ver:

$\vec{B}=+B\widehat{k},\vec{v}=+v\widehat{j},{\vec{F}}_M={\vec{F}}_M+{\vec{F}}_L$

La fuerza magnética sobre la carga $q$ viene dada por la fuerza de Lorentz:

${\vec{F}}_M=q(\vec{v}\times \vec{B})=q$

$\mid \begin{array}{ccc}\widehat{i}& \widehat{j}& \widehat{k}\\ v_x& v_y& v_z\\ 0& 0& B\end{array}\mid =qvB\widehat{i},(N)$

Y como ${\vec{F}}_M$ es ${\vec{F}}_M+{\vec{F}}_L$, tiene que ser $q>0$

Si por el punto 1 hubiese entrado un neutrón $(q=0)$ no hubiera experimentado fuerza magnética y hubiese seguido con su trayectoria rectilínea.