Quesiti di simulazione della seconda prova dell`Esame di Stato di

Simulazione II prova – quesiti – 5B
Quesiti di simulazione della seconda prova dell’Esame di Stato di Fisica
25 marzo 2016
Lo studente deve svolgere tre quesiti a sua scelta
Tempo massimo assegnato alla prova sei ore
1) Calcola l'intensità del flusso magnetico attraverso il pavimento di una casa che misura 22 m
× 18 m. Assumi che nel luogo in cui si trova la casa il campo magnetico terrestre abbia una
componente orizzontale di 2,6 · 10-5 T diretta verso nord e una componente verticale di
4,2 · 10-5 T diretta verso il basso.
2) Una bobina composta da 300 avvolgimenti di dimensioni 2 cm × 1,5 cm ruota in un campo
magnetico di intensità pari a 4000 G. [Il gauss (simbolo G), è l'unità di misura del campo
magnetico B nel sistema CGS. Un gauss è pari a 1×10−4 tesla (100 μT) (1 T = 10.000 G)]
(a) Qual è la massima f.e.m. Generata quando la frequenza di rotazione è pari a 60 Hz?
(b) Quale deve essere la frequenza di rotazione per avere una tensione massima di 110 V?
3) Una miscela di due isotopi è iniettata in uno spettrometro di massa. Un isotopo segue una
traiettoria circolare di raggio R1 = 48,9 cm, l'altro segue una traiettoria circolare di raggio
R2 = 51,7 cm. Calcola il rapporto tra le masse m1/m2, assumendo che i due isotopi abbiano
la stessa carica e la stessa velocità.
4) Nell'esperimento di Oersted, supponi che la bussola fosse a 0,25 m dal filo conduttore.
Supponendo che, per deflettere l'ago della bussola in maniera apprezzabile, fosse necessario
un campo magnetico di intensità pari alla metà di quello terrestre (B Terra = 5,0 · 10-5 T),
quale intensità doveva avere la corrente che percorreva io filo?
5) Un filo lungo 3,6 m ha una massa pari a 0,75 kg ed è immerso in un campo magnetico di
0,84 T. Qual è la corrente minima in grado di sollevare il filo?
6) Per costruire un selettore di velocità si decide di utilizzare un campo magnetico diretto nel
verso positivo dell'asse y. Supponendo che le particelle cariche positivamente attraversino il
selettore dirette nel verso positivo dell'asse z.
(a) Qual è la direzione del campo elettrico?
(b) Quale sarebbe la direzione del campo elettrico per particelle cariche negativamente?
7) Descrivi il fenomeno dell'autoinduzione
8) Descrivi il funzionamento di un alternatore
9) Enuncia e dimostra il teorema di Gauss per il campo magnetico.