Movimiento de una carga en el seno de un campo magnético-S2006C3
Un protón que se mueve con una velocidad v entra en una región en la que existe un campo magnético B uniforme. Explica cómo es la trayectoria que seguirá el protón:
a) Si la velocidad del protón es paralela al campo magnético
b) Si la velocidad del protón es perpendicular al campo magnético
Solución:
a) La fuerza que actúa sobre una carga sometida a la acción de un campo magnético viene dada por la ley de Lorentz: F=q(v x B). Esta fuerza viene dada por un producto vectorial, de manera que será nula si v y B son paralelos y será perpendicular al plano determinado por v y por B. Puesto que si hay fuerza, esta va a ser perpendicular a v, la fuerza, lo único que producirá será un giro, modificación en la dirección de la velocidad, pero nunca en su módulo.
Según lo que acabamos de decir, si v y B son paralelos F=0 → no hay aceleración, la velocidad es constante y la partícula describe un M.R.U. No se entera de que en esa región existe un campo magnético.
b) Si v es perpendicular a B, aparecerá una fuerza perpendicular a la velocidad, que hará que el protón gire, describiendo un M.C.U. puesto que se trata de una fuerza que no producirá modificación en el módulo de la velocidad, sino solo en su dirección. El sentido horario o antihorario dependerá del sentido de v y B, según nos indica la regla del sacacorchos. El plano de este M.C.U. será el determinado por v y F, con F siempre dirigida hacia el centro de curvatura.
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