Pregunta B.3 · Física PAU Madrid Modelo 2023

Tema: Campo eléctrico y magnético · Del examen Modelo (2023)

Enunciado

Pregunta B.3.- Por un hilo rectilíneo infinito situado sobre el eje xx circula una corriente de 3 A3\text{ A} según el sentido positivo de dicho eje. Una segunda corriente paralela a la primera, y del mismo sentido, pasa por el punto (0,−2,0) m(0, -2, 0)\text{ m}.

a)

Obtenga el valor de la intensidad de la segunda corriente sabiendo que el campo magnético generado por ambas es nulo en el punto (0,−0,5,0) m(0, -0{,}5, 0)\text{ m}.

b)

Calcule la fuerza que experimentará un electrón cuando pase por el punto (0,2,0) m(0, 2, 0)\text{ m} con una velocidad v⃗=5⋅106 i⃗ m s−1\vec{v} = 5\cdot 10^6\,\vec{i}\text{ m s}^{-1}. ¿Qué velocidad, no nula, debería llevar el electrón para que la fuerza que experimentase al pasar por ese mismo punto fuese nula?

Datos: Permeabilidad magnética del vacío, μ0=4π⋅10−7 T m A−1\mu_0 = 4\pi\cdot 10^{-7}\text{ T m A}^{-1}; Valor absoluto de la carga del electrón, e=1,6⋅10−19 Ce = 1{,}6\cdot 10^{-19}\text{ C}.

Enunciado: Pregunta B.3 · Física PAU Madrid Modelo 2023

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Obtenga el valor de la intensidad de la segunda corriente sabiendo que el campo magnético generado por ambas es nulo en el punto (0,−0,5,0) m(0, -0{,}5, 0)\text{ m}.

Solución: 9 A

b) Calcule la fuerza que experimentará un electrón cuando pase por el punto (0,2,0) m(0, 2, 0)\text{ m} con una velocidad v⃗=5⋅106 i⃗ m s−1\vec{v} = 5\cdot 10^6\,\vec{i}\text{ m s}^{-1}.

Solución: 6⋅10−19 j⃗6\cdot 10^{-19}\,\vec{j} N

¿Qué velocidad, no nula, debería llevar el electrón para que la fuerza que experimentase al pasar por ese mismo punto fuese nula?

Solución: Dirección del eje z

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