2 Luglio 2013

FISICA GENERALE 2
2 Luglio 2013
1) Un protone con velocità v = vX uX + vY uY+ vZ uZ penetra in una regione
dove agisce un campo magnetico B = BZ uZ. Calcolare :
a) il raggio R del moto circolare sul piano perpendicolare alla direzione del
campo; b) il periodo T del moto; c) il passo p dell’elica; d) il tempo t
necessario affinché il protone percorra una distanza L nella direzione del
campo.
Dati numerici: vx = vy = 2 106 m/s, vz=3 106 m/s, BZ = 0.1 T, L = 1.0 km.
2) Un solenoide rettilineo, composto da N = 103 spire circolari di area Σ = 2
cm2 disposte su una lunghezza D = 20 cm, è percorso da una corrente di
intensità i = 2 A. Calcolare:
a) l’induttanza del solenoide; b) l’energia magnetica immagazzinata nel
solenoide.
Supponendo che il solenoide sia posto in serie a un resistore con resistenza
R = 10 Ω e sia alimentato da un generatore di f.e.m. continua, determinare
dopo quanto tempo, dalla chiusura del circuito, l’intensità di corrente nel
solenoide raggiunge un valore pari al 90% del suo valore finale. [Supporre
che la resistenza del solenoide sia trascurabile].
3) Un’onda elettromagnetica piana polarizzata ellitticamente, che si propaga
nel vuoto lungo l’asse x (x > 0, onda progressiva), ha i due semiassi di valore
E0Y = 1.73 E0, E0z = 1.41 E0, con E0 = 103 V/m. La pulsazione è ω = 2.7 1015
rad/s. Scrivere la funzione d’onda per il campo elettrico e per il campo
magnetico. Calcolare:
a) l’intensità trasportata dall’onda lungo l’asse y e lungo l’asse z;
b) l’intensità totale trasportata dall’onda;
c) l’ampiezza del campo elettrico di un’onda polarizzata circolarmente che
trasporta (complessivamente) la stessa intensità calcolata nel punto b).
Si svolga a scelta uno dei seguenti temi:
A) Forza, campo e potenziale elettrostatico.
B) Campo magnetico generato da correnti stazionarie:
i) Cosa significa “corrente stazionaria”; ii) Legge di Biot-Savart ; iii) Prima
legge elementare di Laplace; iv) Legge di Ampère-Laplace.