Opción B - 1 · Física PAU Andalucía Extraordinaria Reserva A 2013

1. a) Explique las características de la fuerza sobre una partícula cargada en movimiento en un campo magnético.

Solución: La fuerza magnética sobre una carga en movimiento viene dada por la ley de Lorentz: $\vec{F}_m = q (\vec{v} \times \vec{B})$. Sus características son: módulo $F_m = |q| v B \sin\theta$, dirección perpendicular al plano formado por $\vec{v}$ y $\vec{B}$, sentido según la regla de la mano derecha (invirtiéndose si $q < 0$), no realiza trabajo ($W = 0$) al ser siempre perpendicular a la velocidad, por lo que no modifica la energía cinética ni el módulo de la velocidad, alterando únicamente la dirección del movimiento.

1. b) Gráfico de las trayectorias seguidas por las dos partículas en el campo magnético.

Solución: El gráfico debe mostrar: dos partículas que entran por la izquierda horizontalmente hacia la derecha en una región con campo entrante (representado con aspas $\times$). La partícula positiva se desvía hacia arriba describiendo una semicircunferencia de radio $R_1$, y la negativa hacia abajo describiendo una semicircunferencia de radio $R_2$ (o viceversa según cuál tenga mayor masa). Si la partícula 2 tiene el doble de masa ($m_2 = 2m_1$), su radio es el doble ($R_2 = 2R_1$).