ISTITUTO SUPERIORE “ASCANIO SOBRERO” a.s. 2011_2012

ISTITUTO SUPERIORE “ASCANIO SOBRERO”
a.s. 2011_2012
VERIFICA DI FISICA 1: elettrostatica
NOME e COGNOME
classe 5 AL
data
Sarà assegnata una valutazione per ciascuna delle tre parti. E la media del compito.
Teoria.
1. Enunciare e dimostrare il teorema di Gauss.
2. Dimostrare come si calcola il campo elettrico generato da un piano uniformemente carico di segno
negativo.
3. Dimostrare come si calcola il campo elettrico generato da una sfera uniformemente carica di segno
positivo in un punto interno ad essa.
Esercizi.
1) Una carica Q = 5,8 · 10–7 C genera attorno a sé un campo elettrico.
a) Determina il modulo del campo elettrico alla distanza di 2,5 cm dalla sorgente Q.
b) Se il lavoro per trasportare una carica esploratrice q = 7,2 · 10–2 C da un punto A a un punto B del
campo è 2,52 J, calcola la differenza di potenziale fra i due punti.
2) La figura mostra due cariche puntiformi positive di valore q1 e q2 µC poste nel vuoto ad una distanza pari a
d= 1 metro. Determina (in metri e partendo dalla carica 1) il punto sulla retta che unisce le due cariche in cui
il campo elettrico è nullo. ε0 = 8,859 10-12 C2/Nm2 . d = 1 m
3) Tre cariche puntiformi Q1 = 5  10–3 C, Q2 = 4  10–3 C, Q3 = 5  10–3 C sono poste, nel vuoto, nei vertici di
un triangolo rettangolo avente i cateti di 10 cm e 20 cm. Q2 si trova nel vertice dell’angolo retto.
a) Calcola l’intensità della forza risultante su Q2
b) Se al posto di Q2 si mette una carica –Q2, cosa cambia relativamente alla forza risultante?
4)
Un elettrone (e = –1,6  10–19 C e m = 9,11  10–31 kg) entra in un campo elettrico uniforme di intensità E
= 2  105 N/C con una velocità di 8  105 m/s, parallela al campo ma di verso contrario.
a) Qual è la forza che il campo esercita sull’elettrone?
b) Con quale accelerazione si muove l’elettrone?
c) Quale distanza percorre in 3  10–8 s?
d) Qual è la variazione di energia cinetica nello stesso intervallo di tempo?
5)
Tre cariche uguali Q1 = Q2 = Q3 = 5  10–6 C si trovano nei vertici di un triangolo equilatero di lato 15
cm.
a) Calcola l’intensità del campo elettrico risultante nel baricentro del triangolo.
b) Quale forza agisce su una carica q = 2  10–5 C posta nel baricentro?
c) Calcola l’intensità del campo elettrico nel punto medio di un lato.
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a.s. 2011_2012
VERIFICA DI FISICA 1: elettrostatica
NOME e COGNOME
classe 5 AL
data
TEST
1. Una carica elettrica di 3,6  10–5 C è posta in un campo elettrico che ha un’intensità di 3  104 N/C.
Quanto vale la forza elettrica?
1,08 N
108 N
10,8 N
1,2  10–9 N
2. Una particella di carica q e massa m si muove, partendo da ferma, all’interno di un campo elettrico
uniforme di intensità E. Con quale delle seguenti formule si può calcolare la velocità della particella
al tempo t?
v=
v=
v=mqEt
v=
3. La differenza di potenziale fornita da una pila vale 1,5 V. Qual è il lavoro che compie la pila
quando nel circuito passa una carica di 6 C?
9J
9  10–3 J
9  10–6 J
0,9 J
4. La distanza fra due punti all’interno di un campo elettrico uniforme E = 2  105 N/C è di 5 cm.
La differenza di potenziale fra i due punti vale:
106 V
103 V
104 V
10 V
5. 0Il vettore campo elettrico ha come modulo:
K0 ·
Q
r
K0 ·
Q
r
K0 ·
2
Qq
r
K0 ·
r
Q
6. Se una carica genera un campo elettrico di 102 N/C alla distanza di 1 cm, quanto vale
l’intensità del campo a una distanza di 2 cm?
Un quarto
La metà
Il doppio
Il quadruplo
7. 0Quale tra le seguenti affermazioni sull’energia potenziale elettrica è errata?




È un’energia che una carica possiede a causa della posizione occupata nel campo elettrico
Non dipende dalla carica esploratrice q che si trova nel campo elettrico
È direttamente proporzionale alla carica elettrica della sorgente
È inversamente proporzionale alla distanza dalla sorgente
8. 0Se il lavoro per portare una carica esploratrice q = 10–2 C tra due punti A e B di un campo
elettrico è di 100 J, la differenza di potenziale tra A e B è data da:
1J
2 · 102 V
10–4 V
104 V
9. Tra due punti A e B di un conduttore, tra i quali c’è una d.d.p. di 120 V, si sposta una carica
complessiva di 0,25 C. Il lavoro compiuto dalle forze elettriche su tale carica è:
30 J
2 · 10–3 J
480 J
120 J
10. Due cariche elettriche uguali ed opposte si trovano ad una distanza D. Quanto vale il potenziale
elettrico nel punto di mezzo tra le due cariche?
 Zero
 Il doppio del potenziale dovuto ad ogni singola carica
 Tende all'infinito
 Non è definito
 La metà del potenziale dovuto ad ogni singola carica