Pregunta 3 · Física PAU Cantabria Ordinaria 2026

Tema: Campo magnético y fuerza de Lorentz · Del examen Ordinaria (2026)

Enunciado

APARTADO 2

Pregunta 3. [2.5 PUNTOS]

La figura muestra las trayectorias circulares de tres partículas en el seno de un campo magnético uniforme, perpendicular al plano del papel y dirigido hacia afuera. Los radios de las trayectorias verifican R1>R2>R3R_1 > R_2 > R_3. Las tres partículas tienen la misma masa m1=m2=m3m_1 = m_2 = m_3 y magnitud de carga ∣q1∣=∣q2∣=∣q3∣|q_1| = |q_2| = |q_3|.

a)

[0.75 PUNTOS] Deducir el signo de las tres cargas.

b)

[0.75 PUNTOS] Razonar qué partícula se mueve con mayor velocidad y cuál con menor velocidad.

c)

[1 PUNTO] Supongamos que la partícula que describe la trayectoria 2 tiene masa m2=3.3⋅10−27 kgm_2 = 3.3\cdot 10^{-27}\text{ kg} y velocidad v2=1.2⋅106 m/sv_2 = 1.2\cdot 10^6\text{ m/s}. Además, su trayectoria circular tiene un radio R2=3.5 cmR_2 = 3.5\text{ cm} y el campo magnético tiene una magnitud ∣B⃗∣=0.7 T|\vec{B}| = 0.7\text{ T}. Determinar la carga de la partícula 2.

Enunciado: Pregunta 3 · Física PAU Cantabria Ordinaria 2026

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Signo o tipo de carga de la partícula 1:

Solución: Positiva / +

a) Signo o tipo de carga de la partícula 2:

Solución: Positiva / +

a) Signo o tipo de carga de la partícula 3:

Solución: Negativa / -

a) Justificación / deducción del signo:

Solución: Las cargas positivas giran en sentido horario y las negativas en sentido antihorario según la fuerza de Lorentz F⃗=q(v⃗×B⃗)\vec{F} = q(\vec{v}\times\vec{B}).

b) Partícula con mayor velocidad:

Solución: 1 / Partícula 1

b) Partícula con menor velocidad:

Solución: 3 / Partícula 3

b) Razonamiento:

Solución: Al igualar la fuerza magnética a la centrípeta, v=q∣B∣Rmv = \frac{q|B|R}{m}. Al ser iguales mm, ∣q∣|q| y ∣B∣|B|, a mayor radio mayor velocidad: v1>v2>v3v_1 > v_2 > v_3.

c) Carga de la partícula 2 q2q_2:

Solución: 1,62⋅10−191{,}62\cdot 10^{-19} C / 1,616⋅10−191{,}616\cdot 10^{-19} C

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