Capítulo 11

a. 0 N; b. $\mathrm{2,4}\times {10}^{\mathrm{-14}}\widehat{k}\text{N};$ c. $\mathrm{2,4}\times {10}^{\mathrm{-14}}\widehat{j}\text{N};$ d. $(\mathrm{7,2}\widehat{j}+\mathrm{2,2}\widehat{k})\times {10}^{\mathrm{-15}}\text{N}$

a. $\mathrm{9,6}\times {10}^{\mathrm{-12}}\text{N}$ hacia el sur; b. $\frac{w}{F_{\text{m}}}=\mathrm{1,7}\times {10}^{\mathrm{-15}}$

a. se dobla hacia arriba; b. se dobla hacia abajo

a. alineado o antialineado; b. perpendicular

a. 1,1 T; b. 1,6 T

0,32 m

Ambas dependen del campo. La fuerza eléctrica depende de la carga, mientras que la fuerza magnética depende de la corriente o de la velocidad del flujo de carga.

La magnitud de las fuerzas magnéticas del protón y del electrón es la misma, ya que tienen la misma cantidad de carga. Sin embargo, la dirección de estas fuerzas es opuesta. Las aceleraciones son de sentido contrario y el electrón tiene una aceleración mayor que el protón debido a su menor masa.

El campo magnético debe apuntar paralelo o antiparalelo a la velocidad.

Una brújula apunta hacia el polo norte de un electroimán.

La velocidad y el campo magnético pueden ajustarse juntos en cualquier dirección. Si hay una fuerza, la velocidad es perpendicular a ella. El campo magnético también es perpendicular a la fuerza si existe.

La fuerza sobre un cable la ejerce un campo magnético externo creado por un cable u otro imán.

Los malos conductores tienen una menor densidad de portadores de carga, n, que, según la fórmula del efecto Hall, se relaciona con un mayor potencial Hall. Los buenos conductores tienen una mayor densidad de portadores de carga y, por tanto, un menor potencial Hall.

a. izquierda; b. dentro de la página; c. arriba de la página; d. sin fuerza; e. derecha; f. abajo

a. a la derecha; b. dentro de la página; c. hacia abajo

a. dentro de la página; b. a la izquierda; c. fuera de la página

a. $\mathrm{2,64}\times {10}^{\mathrm{-8}}\text{N};$ norte b. La fuerza es muy pequeña, por lo que esto implica que el efecto de las cargas estáticas en los aviones es insignificante.

$\mathrm{10,1}\text{°};\mathrm{169,9}\text{°}$

4,27 m

a. $\mathrm{4,80}\times {10}^{\mathrm{-19}}\text{C};$ b. 3; c. Esta relación debe ser un número entero porque las cargas deben ser números enteros de la carga básica de un electrón. No hay cargas libres con valores inferiores a esta carga básica y todas las cargas son múltiplos enteros de esta carga básica.

(a) 3,27 x 10⁴ m/s (b) 12,525 m (c) 292 m (d) 6,83 m.

a. $\mathrm{1,8}\times {10}^7\text{m/s};$ b. $\mathrm{6,8}\times {10}^6\text{eV};$ c. $\mathrm{3,4}\times {10}^6\text{V}$

a. izquierda; b. dentro de la página; c. arriba; d. sin fuerza; e. derecha; f. abajo

a. dentro de la página; b. a la izquierda; c. fuera de la página

a. 2,50 N; b. Esto significa que las líneas eléctricas del tren ligero deben estar sujetas para no ser movidas por la fuerza causada por el campo magnético de la Tierra.

a. $\tau =NIAB,$ así que $\tau$ disminuye un 5,00 % si B disminuye un 5,00 %; b. 5.26 % de aumento

10,0 A

$\text{A}·{\text{m}}^2·\text{T}=\text{A}·{\text{m}}^2.\frac{\text{N}}{\text{A}·\text{m}}=\text{N}·\text{m}$

$\mathrm{3,48}\times {10}^{\mathrm{-26}}\text{N}·\text{m}$

$\mathrm{0,666}\text{N}·\text{m}$

$\mathrm{5,8}\times {10}^{\mathrm{-6}}\text{V}$

$\mathrm{4,8}\times {10}^7\text{C/kg}$

a. $\mathrm{4,4}\times {10}^{\mathrm{-8}}\text{s};$ b. 0,21 m

a. $\mathrm{1,92}\times {10}^{\mathrm{-12}}\text{J};$ b. 12 MeV; c. 12 MV; d. $\mathrm{5,2}\times {10}^{\mathrm{-8}}\text{s};$ e. $\mathrm{1,92}\times {10}^{\mathrm{-12}}\text{J},$ 12 MeV, 12 V, $\mathrm{10,4}\times {10}^{\mathrm{-8}}\text{s}$

a. $\mathrm{2,50}\times {10}^{\mathrm{-2}}\text{m};$ b. Sí, esta distancia entre sus trayectorias es claramente lo suficientemente grande como para separar el U-235 del U-238, ya que es una distancia de 2,5 cm.

$\mathrm{-7,2}\times {10}^{\mathrm{-15}}\text{N}\widehat{j}$

$\mathrm{9,8}\times {10}^{\mathrm{-5}}\widehat{j}\text{T};$ las fuerzas magnéticas y gravitacionales deben equilibrarse para mantener el equilibrio dinámico

$\mathrm{1,13}\times {10}^{\mathrm{-3}}\text{T}$

$(\mathrm{1,6}\widehat{i}-\mathrm{1,4}\widehat{j}-\mathrm{1,1}\widehat{k})\times {10}^5\text{V/m}$

a. movimiento circular en un plano norte, hacia abajo; b. $(\mathrm{1,61}\widehat{j}-\mathrm{0,58}\widehat{k})\times {10}^{\mathrm{-14}}\text{N}$

El protón tiene más masa que el electrón, por lo que su radio y su periodo serán mayores.

$\mathrm{1,3}\times {10}^{\mathrm{-25}}\text{kg}$

1:0,707:1

1/4

a. $\mathrm{2,3}\times {10}^{\mathrm{-4}}\text{m};$ b. $\mathrm{1,37}\times {10}^{\mathrm{-4}}\text{m}$

a. $\mathrm{30,0}\text{°};$ b. 4,80 N

a. 0,283 N; b. 0,4 N; c. 0 N; d. 0 N

0 N y 0,012 Nm

a. $\mathrm{0,31}{\text{Am}}^2;$ b. 0,16 Nm

$\mathrm{0,024}{\text{Am}}^2$

a. $\mathrm{0,16}{\text{Am}}^2;$ b. 0,016 Nm; c. 0,028 J

(Prueba)

$\mathrm{4,65}\times {10}^{\mathrm{-7}}\text{V}$

Dado que $E=Blv,$ donde la anchura es el doble del radio, $I=2r,$ $I=nqA{v}_d,$
$v_{\text{d}}=\frac{I}{nqA}=\frac{I}{nq\pi r^2}$ así que $E=B\times 2r\times \frac{\text{I}}{nq\pi r^2}=\frac{2IB}{nq\pi r}\propto \frac{1}{r}\propto \frac{1}{d}.$
El voltaje Hall es inversamente proporcional al diámetro del cable.

$\mathrm{6,92}\times {10}^7\text{m/s};$ 0,602 m

a. $\mathrm{2,4}\times {10}^{\mathrm{-19}}\text{C};$ b. no es un múltiplo entero de e; c. hay que suponer que todas las cargas tienen múltiplos de e, podría haber otras fuerzas no consideradas

a. B = 5 T; b. imán muy grande; c. aplicar un voltaje tan grande

$R=(mv\text{sen}\theta )\text{/}qB;$ $p=\left(\frac{2\pi m}{eB}\right)v\text{cos}\theta$

$Ia{L}^2\text{/}2$

$m=\frac{q{B}_0{}^2}{8V_{\text{acc}}}{x}^2$

0,23 N