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FISICA PAG 36 38 .pdf



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24 Una superficie di Gauss circonda un corpo avente una carica di

-5 pC. Quale delle seguenti affermazioni è vera?
(a) ci sono più linee di campo uscenti che entranti
(b) ci sono più linee di campo entranti che uscenti

(C) il numero netto di linee di campo che attraversano la superficie è

25 La stessa superficie di Gauss circonda prima un gmppo, poi un
secondo gruppo di corpi carichi Sia nel pnmo sia nel secondo caso i1
numero netto di linee di campo che attraversano la superficie è d
medesimo, ma iI verso è opposto Cosa potete due riguardo ai due
gruppi di oggetti carichi,

26 Se d numero netto di linee di campo che attraversano una
superficie di Gauss è positivo, ossia uscente, se ne può concludere
che all'interno non sono presenti cariche negative?
27 Raggiunto l'equdibno elettrostatico, il campo elettrico appena
all'interno della superficie di un conduttore canco è
del campo appena al di sopra della superficie,

29 Nella situazione descritta nella Domanda 28, quanto vale
l'intensità del campo elettrico all'interno della lastra?
(a) È nulla
(b) Ha lo stesso valore del campo esterno
(C) Ha un valore compreso tra zero e l'intensità del campo esterno
30 Una sfera conduttrice piena è circondata da uno spesso guscio di
matenale conduttore Una canca puntiforme Q è posta inizialmente nel
centro della sfera Raggiunto l'equdibno a quanto ammonta la canca
(a) aii'interno della sfera
(b) sulla superficie della sfera
(C) sulla superficie interna del guscio
(d) sulla superficie esterna del guscio

31 Nella Domanda 30, supponendo Q > O qual è la direzione del
campo elettrico
(a) all'interno della sfera
(b) tra la sfera e d guscio
guscio
(d) all'esterno del guscio

32 Nella Domanda 30, scrivete le espressioni delle intensità del
28 Una sottile lastra metallica scanca è immersa in un campo
elettrico esterno duetto orizzontalmente e verso destra Se la lastra è
orientata in modo che il campo la attraversa perpendicolarmente alla
sua faccia maggiore, qual è iI segno della carica sul suo lato sinistro?

campo eleltrico
(a) all'interno della sfera
(b) tra la sfera e d guscio
(C) nel guscio
(d) all'esterno del guscio
I

a i i l

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1

111<1

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a , ,

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h

,

l*

1

, l

gbr Due canche di -1.0 pC sono collocate alle estremità opposte di
ovrebbero essere collocatib$un elettrone e

e q,, sono collocate rispettivamente all'ongine
,

sce una canca di +8.0. 1@l0C. (a) Qual è la canca elettrica della pezza di sesfem dalla bacchetta di vetro sulla seta7
ette una persona acquisisce una canca

un nucleo di elio, ossia un atomo di
1 è la carica di una particella alfa?
hanno perso due elettroni)?

una terza, carica, q3, di segno arbitrano per essere in equilibrio elettro'i
staticoJd) se q, e q, sono canche di uguale grandezza e dello stesso segno,-@ se q, e q, sono di uguale grandezza ma di segno opposto e (C)
Se
= +3 O
e = O-.'
00 In un atomo di idrogeno l'elettrone e d protone distano in media 5 3 lo-" m (figura 1.33) Supponendo che l'orbita dell'elettrone sia cucolare, w q u a l è la forza elettrica che agisce suii'elettrone? @Qual è la velocità orbitale deii'elettrone?&Qual è l'intensità della sua accelerazione
centripeta m rapporto a g?
I

IL3

h h Z a de#tllm

o* In una certa molecola organica i nuclei di due atomi di carboni0
distano 0.25 nm Qual è l'intensità della repulsione elettnca tra loro?

7,
o. Un elettrone e un protone distano 10 cm (a) Qual è l'intensità
della forza che agisce sull'elettrone? (b) Qual è la forza risultante che
h'
i
Due canche che distano inizialmente 3.0 cm vengono allonta'1

00

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1

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1-4'

a distanza tra le due canche?

I

............,..........................................

....-..,*..,.........-...................................................................

l

- y

--

I

'

.

e e verso della forza che agisce su q,?
Figura 1.34 Un iriangolo di cariche
Vedi Problemi 13, 21 e 22. f ''
:W

b d l

to percorre la particelia in 0.50 s?M ~ u a l velocità
e
raggiunge?

q, lungo la retta diretta verso q, in figura 1.35.

calcolo esatto delia somma vettoriale (impostando il problema in termi-,
ni di k, q, d e X) e Mmostrate che, a grande distanza dal dipolo, i1 ri-

Se fuoriescono 16 linee di campo da una certa superficie di Gauss

,%,<.%\%,<t,.%.,<,~,,%%,\.,<,,~.,<*,,,<,,,,~

,,,,,,,,,,..,,,,,,,,,,
%
%
. . . .%
.

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\

I
-0

l

Supponete che, racchiusi da una superficie di Gauss, vi siano una
carica puntiforme dalla quale fuoriescano 6 linee di campo e una seconda carica puntiforme opposta e doppia rispetto alla prima. Quante linee di campo attraversano la superficie?

1
I

1.6

I

Campo elettrico nei conduttori carichi

*Mo Una lastra triangolare di metallo con gli angoli arrotondati è cari-

~

l

ccta positivamente. Mostrate come si distribuiscono le cariche sulla superficie.
Aggiungete allo schema richiesto dal Problema 31 le linee del camH
po elettrico, con la corretta orientazione, in prossimità della superficie.

I
l

1

4A Se le cariche in figura 1.35 sono circondate da una superficie di
Gauss, qual è il segno del flusso totale di linee di campo che attraversa
la superficie?

45 Un dipolo elettrico, in cui q è il valore assoluto di ciascuna carica e
d la reciproca distanza, è caratterizzato da un vettore p, detto momento
del dipolo, diretto dal polo negativo a quello positivo del dipolo e il cui
).
graficamodulo è dato dal prodotto qd (vedi figura 1 . 3 8 ~ ~Mostrate
mente (-- 1.38b) che un dipolo, immerso in un campo elettrico
uniforme,;ende a niotare fino a
d suo momento di
p diviene parallelo alle linee del campo

quando

dipolo

6 Assumendo che il dipolo elettrico del Problema 45 sia libero di

se il campo elettrico non è uniforme
(figura
muoversi, cosa gli
Quanto lavoro occorre per muovere una carica di prova a ! t j 1-3&)?
1
'
terno di un conduttore carico?
w r a una coppia di lastre parallele cariche viene inserita una terza laschematiZzateuno spillo come un lungo cilindro con una ba:\
sua, parallelamente alle prime due. Mostrate graficamente la forma del
se molto piccola e leggermente arrotondata. Mostrate quindi come si di; , campo elettrico risultante.
stribuisce la carica e qual è la forma e l'orientamento delle linee di cani- 4s base a
di simmetria, mostrate graficamente che le
po elettrico all'esterno del conduttore se lo spillo contiene un eccessp di- linee di forza elettriche in
di un lungo filo metallico uniforelettroni.
'
memente cari<
te la disposizic
l'alto.

y w o o

1

1
I

n

r

I

r

>'

h.

k

Problemi di ricapitolazione

d

I4

elettrone viene collocato in UQ campo elettrico uniforme di
2.5. lo3 N/C diretto secondo il semiasse &itivo delle y. M ~ u a l sono
i
intensità, direzione e verso della forza che agisce sull'elettrone?~Sesi
scia andare l'elettrone, quanta energia cinetica ha dopo aver percor<$

t

& Quanti elettroni occorrono per dare una carica netta di -0.50 pb</.<

II
I

P

8(ai

I

e

I
I

'i

P = qd

-4

+4

-

.

Due cariche, di -3.0 pC e -5;0 pC, distbo tra loro 0.40 m. &1n
nto deve essere collocata unrfdirica gi -1.0 pC per essere in equi:'-?o elettrostatico? (b) E una carica di +1.0pC?
uali sono l'intensità e il ve120 di un campmelettrico orientato
.*i
imente che deve reggere esattamente il peso di un elettrone?

l

di nierimento, accelera per effetto di un campo elettrico uniforme di ih
fensità 450 N/C, parallelo e concorde all'asse x. (a) Quanto tempo irnpiega l'elettrone a percorrere un metro? (b) Qual è la sua posizione, 8ssia le sue coordinate (x.
. Zi). auando è trascorso metà del temo0 calcola. ,. -,. .
--'q
:a al punto (a)?
8;;.
,.::
.-;, . . . . . .
'i
'

I8

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- ....... ---- . .

......-..

&9 Un elettrone, inizialmente a riposo nell'origine di un dato sistema

:.

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,,

(b)
,

,

,,

,

.

.

.

L

,

,

,

:I

-

,

. .

L

l

,

0 Un protone si muove'brizzontalmente verso destra a una velocità di
%.O . IO5rnls. (a) Quali sono intensità, direzione e verso di un campo
-1ettrico che lo frena completamente in 4.5 cm e (b) quanto tempo im?iega il protone a fermarsi?

+ 6.0 pC, posta-nell'origine di un dato sistema di rifeimento, interagisce con una seconda carica posta a 0.30 m di distanza.
3e la forza di cui la prima carica risente è di 1.8 N, in direzione e verso
concorde con l'asse y, qual è il valore e la posizione della seconda cari-

&
Unal
carica di

-8

1 :;:+
L
?
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.
.--;.;
i -.;.$@$c:+2

1&

I

Calcolate il campo elettrico ne! punto medio tra le cariche q, e

diUn ~ - - ~ u t t o rsferico
e
neutro è hn
ters0
in un
vers
:stra. Mostrate come si distribuiscono le cariche nel ??n-'
uttore e come amare il c a m ~ oelettrico una volta raggiunto l'eauili'L

" - 1 ..;,

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(C)

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Figura 1.38 Momento del dlpolo. Dipolo in un campo magnetico
(a) 11 vettore momento del dipolo ha modulo qd e punta verso
lfestremo
(b) un
PIPttricn
in
cnmnn plpttrlrn
I inifnrrne lrl I In rlinnln elettr

,,,,


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