SOL_FIS_2_23_09_2010 - Università degli Studi di Roma "Tor

FISICA 2 (5 CFU) Compito
Cognome
Corso di Studi
Voto
II Appello Settembre - A.A. 2009-2010
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Docente
Esercizio n. 1 Una spira conduttrice quadrata di lato a=40mm è sospesa in un piano verticale. La metà
inferiore della spira è immersa in un campo magnetico d’induzione B (B=0.3T), ortogonale al piano
della spira stessa; nella restante parte il campo magnetico è nullo. Inizialmente la spira è collegata ad
un generatore di f.e.m. V=1.6V e di resistenza interna trascurabile. Sulla spira agisce quindi una forza
verticale d’intensità F=0.12N. In un secondo momento si sostituisce il generatore con una resistenza
r=0.84 e si annulla il campo B. Determinare: a) l’intensità della corrente elettrica nella prima
configurazione; b) il valore della resistenza rS della spira nella prima configurazione; c) la carica
elettrica totale che, nella seconda configurazione, attraversa ogni sezione trasversale del filo.
23.09.2010
n. matricola
B
Esercizio n. 2 Tre cariche puntiformi si trovano ai vertici di un triangolo equilatero di lato h= 1m. Calcolare: a) il lavoro che eseguono
le forze del campo per raddoppiare la lunghezza dei lati del triangolo; b) modulo direzione e verso della forza agente su una quarta
carica Q=40C, posizionata come in figura, quando la lunghezza dei lati è pari al valore iniziale.
Lint  U in U fin 
3q 2 1 1  3q 2
 5.4J
  
40 h 2h  80 h
r
FRis 
diretta cerso il baso lungo la verticale.


r
r
r
qQ 
1
2cos30
FRis  F1  2 F2 cos30 

 1.45N
40 2h cos302
h 2 


Esercizio n. 3 Un guscio metallico sferico di raggio R1=10cm e spessore trascurabile, contiene una sfera metallica concentrica, di
raggio R2=5cm. Inizialmente entrambe le sfere sono scariche. Una carica q 1=10C viene quindi fornita alla sfera interna. Calcolare: a)
la differenza di potenziale tra le due sfere; b) la variazione di energia del sistema in seguito ad un successivo collegamento della sfera
esterna a terra.
Esercizio n. 4 Una barretta di rame, di lunghezza l= 0.5m, ruota con velocità angolare =102rad/s, intorno ad un suo estremo, in
presenza di un campo magnetico B (B=10-10T), parallelo e di verso concorde a . Ricordiamo che il rame è un conduttore in cui gli
elettroni sono liberi di muoversi. Pertanto gli elettroni saranno sottoposti ad una forza centrifuga Fc. Raggiunto l’equilibrio degli
elettroni rispetto alla sbarra: a) determinare l’espressione del campo elettrico E, dovuto allo spostamento degli elettroni, in funzione
della distanza dall’asse di rotazione; b) calcolare quindi la differenza di potenziale ai capi della sbarra. (me=9.1110-31kg, e=1.601019
C)