Practica por temas

Una partícula alfa (\{}^{4}_{2}\text{He}^{2+}) en estado de reposo inicial, se acelera horizontalmente de izquierda a derecha en el sentido del eje X positivo, mediante una diferencia de potencial $\Delta V = 100\,\text{V}$ aplicada entre dos placas conductoras planoparalelas. Seguidamente, la partícula alfa penetra en una región donde hay un campo magnético de intensidad $B = 100\,\text{mT}$ perpendicular a la velocidad de la partícula y dirigido según el eje Z negativo, con sentido entrante hacia dentro del plano XY.

Una fibra óptica de plástico para el conexionado de un automóvil posee un núcleo cilíndrico con índice de refracción $n_N = 1{,}46$ y diámetro $D = 100\,\mu\text{m}$, y un recubrimiento concéntrico de índice de refracción $n_R = 1{,}43$. Partiendo del centro de la fibra, el rayo (1) va paralelo a ella, mientras que el rayo (2) viaja con el máximo ángulo posible $\phi$ para que se refleje totalmente en la frontera núcleo-recubrimiento (ver figura).

Un buceador enciende un láser debajo del agua (índice de refracción $1{,}33$), dirigiéndolo hacia arriba formando un ángulo de $60^\circ$ con la superficie.

Un conductor rectilíneo de longitud $L$ está orientado según el eje $z$, y conduce la corriente $I$ en el sentido positivo de dicho eje. En la región donde se encuentra este conductor existe un campo magnético uniforme $\vec{B}$ orientado en el sentido positivo del eje $x$. Construir un diagrama apropiado donde se indique la dirección y sentido de la fuerza que actúa sobre este conductor. ¿Cuánto vale el módulo de dicha fuerza?