22 Novembre 2013 test

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FISICA GENERALE 2
Test in itinere
22 Novembre 2013
1) Tra due superfici cilindriche indefinite coassiali, di raggi R1 = 10 cm e R2 =
20 cm, è distribuita una carica con densità costante ρ = 18 10-8 C/m3.
a) Determinare l’espressione del campo elettrostatico in funzione della
distanza r dall’asse del sistema;
b) Calcolare il lavoro che è necessario compiere per portare un protone
dalla superficie esterna all’asse;
c) Calcolare quanto tempo impiega un elettrone, abbandonato con velocità
nulla sulla superficie esterna, ad attraversare la cavità interna.
2) Una particella neutra è a riposo in un campo magnetico costante e uniforme
di intensità B. Al tempo t = 0, la particella decade in due particelle cariche,
ciascuna di massa m.
a) Se la carica di una particella è +Q, quale sarà la carica dell’altra?
b) Le particelle si allontanano su due percorsi distinti che giacciono entrambi
nel piano perpendicolare a B e a un certo istante collidono. Si scriva
l’espressione della forza che agisce sulle particelle, si disegni e si commenti
la loro traiettoria (tenendo conto del segno della carica, della direzione e del
verso di B) e si esprima il tempo trascorso dal decadimento fino alla
collisione in funzione di m, B e Q.
3) Si consideri un anello sottile di raggio R = 10 cm, uniformemente carico, con
densità lineare di carica λ = 10 nC/m. Sull’asse dell’anello, a distanza D = 50
cm dal centro dell’anello stesso, è posta una carica puntiforme Q = 1.0 nC.
Calcolare:
a) Il potenziale elettrostatico nel punto P a distanza L = 15 cm dal centro
dell’anello;
b) Il modulo del campo elettrostatico in P, determinando graficamente la
direzione e il verso.
Ripetere gli stessi conti dei punti a) e b), supponendo Q = -1.0 nC.
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