El vector campo magnético total en el punto P, equidistante de ambos conductores, expresando su módulo, dirección y sentido.
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FísicaLa RiojaPAU 2017ExtraordinariaT3
Ejercicio 3 · Opción A
3Opción A
1,5 puntosPor dos hilos conductores, rectilíneos y paralelos, de gran longitud y separados una distancia de , circulan dos corrientes de intensidades iguales , en sentidos opuestos como indica la figura. Calcular:
La fuerza magnética por unidad de longitud que ejerce el conductor 1 sobre el 2, expresando su módulo, dirección y sentido.
FísicaBalearesPAU 2025ExtraordinariaT9
Ejercicio 4
4
2 puntosResponda a c1 o c2 (solo uno).
Un prisma de base semicircular de plástico transparente (figura a) se coloca sobre una plataforma circular graduada (figura b). La plataforma puede girar alrededor de su centro porque tiene un eje perpendicular por la parte de abajo. El prisma se centra como muestra la figura b. Un rayo láser se dirige a la cara plana del prisma y se refracta en dirección radial.
Calculad el índice de refracción del plástico del prisma a partir de la trayectoria del rayo mostrada en la figura b.
Se cambia el prisma por otro de índice . La plataforma se gira . El rayo entra en el prisma por la cara circular y llega a la cara plana como en la figura c. Determinad el ángulo que forma el rayo a la salida de la cara plana con la prolongación de la línea del rayo que sale del láser.
Un prisma de la misma forma que los anteriores es de vidrio de índice de refracción . ¿Cuál es el ángulo límite de este material en aire? ¿Se puede encontrar el ángulo límite girando la plataforma mientras el rayo entra en el prisma por la cara plana como en la figura b?
Con el mismo montaje de la figura b, se usa otro prisma de índice de refracción . La longitud de la cara plana del prisma es de . Se determina que la longitud total recorrida por el rayo desde la salida del láser hasta una pantalla a la derecha del montaje es de . ¿Cuánto tiempo tarda la luz en hacer este recorrido?
FísicaCataluñaPAU 2023ExtraordinariaT3
Ejercicio 4
4
2,5 puntosUn espectrómetro de masas es un aparato que permite determinar la relación carga/masa de iones. El espectrómetro de masas contiene tres partes diferenciadas. La primera parte es un filamento que ioniza las moléculas o átomos que entran dentro del espectrómetro. A la salida del filamento todos los iones tienen una carga negativa. En la segunda parte del aparato los iones pasan por un selector de velocidades (figura 1) que está formado por dos placas paralelas, entre las cuales se genera un campo eléctrico uniforme. La separación entre estas placas es de . Entre las placas también se genera un campo magnético uniforme de perpendicular al plano del papel y en sentido saliente, tal como se muestra en la figura 1.
Queremos que el selector de velocidades solo deje pasar los iones que se muevan a una velocidad de . Determine la diferencia de potencial que debemos aplicar entre las placas para que los iones que se mueven a esta velocidad no se desvíen. ¿Qué placa se debe conectar a potencial alto y cuál a potencial bajo? Justifique las respuestas y represente las fuerzas que actúan sobre un ion. Diga si el selector de velocidades configurado de esta manera también funciona para iones positivos y justifique la respuesta.
La tercera parte del espectrómetro se encuentra a la salida del selector de velocidades y es una región donde hay otro campo magnético uniforme de , perpendicular al plano del papel y en sentido entrante (figura 2). Las pantallas laterales permiten medir la posición a la que impactan los iones y de esta manera poder determinar su masa.
Represente esquemáticamente sobre la figura 2 la trayectoria que describen los iones que salen del selector de velocidades indicando la dirección y el sentido de la fuerza que ejerce el campo magnético en un punto de la trayectoria. Justifique la respuesta. Calcule a qué distancia de la salida del selector de velocidades impactará el ion de los isótopos del neón (el ion tiene la misma carga que un electrón).
