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Física de partículas (introducción, LOMLOE)

T13Modelo estándar y partículas fundamentales17
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Ejercicios para practicar

5 de 2229 resultados posiblesVer 5 más
FísicaPaís VascoPAU 2018ExtraordinariaT7
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Ejercicio 3 · Opción B

3Opción B
2 puntos
Cuestiones
Ondas estacionarias. Definición y ejemplos.
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FísicaCastilla-La ManchaPAU 2016ExtraordinariaT7
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Ejercicio 1 · Opción A

1Opción A
3 puntos
Problemas
En una cuerda tensa de 4 m4\,\text{m} de longitud sujeta por ambos extremos se excita el primer armónico de una onda estacionaria, el cual presenta el aspecto visual que se muestra en el esquema. La ecuación de onda es y=0,04sen⁡(πx4)cos⁡(23πt)y = 0{,}04 \sen\left(\frac{\pi x}{4}\right) \cos(23\pi t), donde x,yx, y están en metros y tt en segundos.
Esquema del primer armónico en una cuerda de 4 m
Esquema del primer armónico en una cuerda de 4 m
a)
¿Cuál es la velocidad de propagación de las ondas transversales en esta cuerda? ¿Cuánto tiempo tarda la cuerda en una oscilación completa?
b)
¿Con qué amplitud vibra la cuerda en el punto situado en la posición x=1 mx = 1\,\text{m} de la figura? ¿Cuál es la máxima velocidad de vibración de ese punto?
c)
Calcular la frecuencia y longitud de onda del segundo armónico y escribir su ecuación, suponiendo que la amplitud se mantiene invariable.
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FísicaCataluñaPAU 2022OrdinariaT3
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Ejercicio 4

4
2,5 puntos
Un ciclotrón es un acelerador de partículas formado por dos electrodos huecos semicirculares (en forma de D) donde actúa un campo magnético homogéneo perpendicular al plano horizontal (plano de la figura). Así, en el interior de los electrodos las partículas cargadas positivas, que se mueven en el plano horizontal, describen una trayectoria circular. En el espacio vacío que separa los dos electrodos se aplica un campo eléctrico alterno, de manera que las partículas son aceleradas. Inicialmente, las partículas tienen poca velocidad y en cada ciclo, al pasar de un semicírculo al otro, van aumentando de velocidad y de radio de giro hasta que finalmente salen fuera del ciclotrón.
Diagrama de un ciclotrón mostrando la trayectoria espiral de las partículas, el campo magnético B y el campo eléctrico E.
Diagrama de un ciclotrón mostrando la trayectoria espiral de las partículas, el campo magnético B y el campo eléctrico E.
a)1,25 pts
Las partículas tienen una carga eléctrica positiva qq y una masa mm. Deduzca la expresión de la velocidad de las partículas en función del cociente carga-masa (q/mq/m), del radio rr de la trayectoria de las partículas y del módulo del campo magnético. Compruebe que el tiempo de recorrido dentro de una D no depende de la velocidad de las partículas. ¿Por qué el campo eléctrico debe ser alterno? Encuentre la expresión de la frecuencia del campo eléctrico.
b)1,25 pts
El ciclotrón tiene un radio de 0,50 m0{,}50\,\text{m} y un campo magnético de 0,20 T0{,}20\,\text{T}. Cuando aceleramos protones, ¿qué velocidad tienen cuando salen del ciclotrón? ¿Cuál es la longitud de onda asociada a estos protones? ¿Qué radio mínimo debería tener el ciclotrón para considerar que los protones tienen velocidades relativistas (es decir, un 10 %10\,\% de la velocidad de la luz)?
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FísicaAragónPAU 2016ExtraordinariaT2
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Ejercicio 3 · Opción A

3Opción A
2,5 puntos
a)1,5 pts
Explica el concepto de energía potencial eléctrica. ¿Qué energía potencial eléctrica tiene una partícula con carga q1q_1 situada a una distancia rr de otra partícula con carga q2q_2?
b)1 pts
La esfera de la figura, de radio R=5 cmR = 5\,\text{cm}, está fija en el espacio y tiene una carga uniformemente distribuida Q=10 μCQ = 10\,\mu\text{C}. Se libera con velocidad inicial nula una partícula con carga q=−1 μCq = -1\,\mu\text{C} y masa m=10 gm = 10\,\text{g} a una distancia d=3Rd = 3R del centro de la esfera. Calcula la velocidad de la partícula cuando choca con la superficie de la esfera.
Esfera de radio R con carga Q y partícula de carga q a una distancia d del centro.
Esfera de radio R con carga Q y partícula de carga q a una distancia d del centro.
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FísicaAndalucíaPAU 2021OrdinariaT3
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Ejercicio 1 · Opción B

1Opción B
2,5 puntos
InteracciÓN electromagnÉtica
a)1 pts
Por dos conductores rectilíneos muy largos y paralelos circulan corrientes de la misma intensidad y sentido. Explique razonadamente con la ayuda de esquemas:
a.i)
La dirección y el sentido del campo magnético creado por cada corriente en la región que les rodea.
a.ii)
La dirección y el sentido de la fuerza que actúa sobre cada conductor.
b)1,5 pts
Considere dos conductores rectilíneos, muy largos, paralelos y separados 0,06 m0{,}06\,\text{m}, por los que circulan corrientes de 9 A9\,\text{A} y 15 A15\,\text{A} en el mismo sentido.
b.i)
Dibuje en un esquema el vector campo magnético resultante en el punto medio de la línea que une ambos conductores y razone su dirección y sentido.
b.ii)
En la región entre los conductores, ¿a qué distancia del conductor por el que circulan 9 A9\,\text{A} se anula el campo magnético? Justifique su respuesta.
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