PAU Física 2017 · Juny · Sèrie 5 · Exercici 4 (Opció B)

P4) De les dues imatges de sota, la figura de l’esquerra mostra un dels dispositius experi­ mentals que Faraday va construir l’any 1821 i que es considera el primer motor elèctric. L’esquema de la dreta representa un circuit equiparable format per una pila, un imant ⟶ perpendicular al fil en el punt P. i un conductor que gira al voltant de l’imant. També hi ha representada una línia de camp que té un vector de camp magnètic B a) Representeu el vector de camp magnètic en el punt P. Indiqueu i justifiqueu el sentit de gir del fil. b) Calculeu el mòdul de la força magnètica que actua sobre 1 cm del conductor centrat en el punt P, suposant que en aquest segment el camp és constant, amb el mòdul igual a 0,1 T i la intensitat de corrent igual a 10 A.

P4) a) El vector camp magnètic és tangent a la línia de camp (direcció x). 0.5 p El sentit de la força que actua sobre el fil determina el sentit de gir. (0.2 p) El sentit de la força magnètica és perpendicular al pla format pel camp magnètic i la intensitat (cal avaluar el producte vectorial entre la intensitat i el camp magnètic). Segons el sistema de referència adjunt, la força “surt del pla del paper” (direcció z). 0.3 p b)               F I l B F IlB sin 90 10 ,0 01 1,0 ,0 01 N 0.5 p 0.5 p