8 Luglio 2014

FISICA GENERALE 2
8 Luglio 2014
1) In una regione di spazio agiscono contemporaneamente un campo elettrico
E = - E uz (con E = 105 V/m) e un campo magnetico B = B uZ (con B = 0.1 T).
Un protone entra nella regione con velocità v = 5.0 106 m/s, formante un
angolo α = 30° con l’asse z.
a) Descrivere l’orbita percorsa dal protone;
b) Calcolare l’energia cinetica iniziale (in keV) posseduta dal protone;
c) Calcolare la distanza z* percorsa dal protone lungo l’asse z, prima che esso
inverta il suo moto lungo tale asse.
2) Si consideri un condensatore ad armature piane e parallele, di forma
circolare di raggio R, poste nel vuoto a distanza һ. Fra le armature è applicata
una differenza di potenziale V(t) = V0sinωt. Ricavare:
a) L’espressione, in funzione della capacità del condensatore, del valore
massimo dell’intensità della corrente di spostamento;
b) L’espressione, in funzione del tempo e della distanza r dall’asse di
simmetria del condensatore, del campo B all’interno del condensatore.
3) Un puntatore laser irraggia una potenza P = 2 10-3 W e crea un punto di
diametro d = 2 mm quando viene puntato ortogonalmente su uno schermo
bianco che riflette al 70%. Calcolare il valor medio della pressione di
radiazione esercitata sullo schermo.
Si svolga a scelta uno dei seguenti temi:
A) Dopo aver introdotto il concetto di condensatore e di capacità di un
condensatore, si descriva il processo di carica di un condensatore attraverso
un resistore: equazione del circuito, andamento temporale dell’intensità di
corrente e della carica sulle armature del condensatore, energia elettrostatica
immagazzinata, bilancio energetico. Si discuta anche perché è lecito porsi
nell’approssimazione di corrente “quasi stazionaria” (lentamente variabile nel
tempo).
B) Campo magnetico generato da correnti stazionarie:
i) Cosa si intende per corrente elettrica; ii) Cosa significa “corrente
stazionaria”; iii) Legge di Biot-Savart ; iv) Prima legge elementare di Laplace;
v) Legge di Ampère-Laplace.