LICEO SCIENTIFICO PARITARIO Ven. A. Luzzago

LICEO SCIENTIFICO PARITARIO Ven. A. Luzzago
Compito in classe di Fisica del 27 novembre 2013 - classe 5A
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Nome: . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
La valutazione viene attribuita in base alla correttezza e completezza nella risoluzione dei vari
quesiti, nonchè alle caratteristiche dell'esposizione (chiarezza e ordine). É assolutamente vietato
l'uso di appunti o libri di testo. L'alunno è invitato a non utilizzare (pena il ritiro dell'elaborato)
ogni tipo di telefono cellulare, smartphone, tablet, notebook e qualsiasi altro strumento idoneo
alla conservazione e/o trasmissione di dati. Gli esercizi a scelta multipla numerici de-
Cognome:
vono essere brevemente motivati sul foglio protocollo. Le risposte multiple vanno
Gli esercizi facoltativi possono essere risolti solamente dopo
aver arontato tutti gli esercizi obbligatori.
indicate sul foglio protocollo.
1.
Si enunci e si dimostri il Teorema di Coulomb.
Due conduttori sferici S1 e S2 hanno supercie rispettivamente A1 e A2 = 2A1 . Sul primo
conduttore viene posta una carica Q mentre sul secondo conduttore una carica 2Q. Il rapporto
dei valori
del campo
elettrico in prossimità della supercie dei due conduttori è: A : 2; B : 1;
√
√
C : 2; D : 1/ 2; E : 1/2.
2.
~ sono parallele tra loro. In relazione alle superLe linee di forza di un campo elettrico E
ci equipotenziali formate da punti con lo stesso potenziale elettrico possiamo aermare che:
A : sono piani paralleli tra loro e alle linee del campo; B : sono superci sferiche parallele,
perpendicolari alle linee del campo; C : sono piani paralleli tra loro e ortogonali alle linee del
campo; D : ogni linea di campo è perpendicolare a superci sferiche parallele; E : non è
possibile aermare nulla in quanto non è noto il modulo del campo elettrico.
3.
Il potenziale elettrico nel centro di un quadrato di lato `, nei vertici del quale sono collocate
quattro cariche elettriche positive q uguali è: A : indipendente da `; B : direttamente
proporzionale a `; C : inversamente proporzionale a `; D : inversamente proporzionale a `2 ;
E : direttamente proporzionale a q 2 .
4.
L'energia potenziale U di una carica X posta a distanza Y da una carica Z è:
A : U = k0 XY Z 2 ;
B : U = k0 XY /Z ;
C : U = k0 XZ/Y ;
D : U = k0 ZX/Y 2 ;
E : altro (specicare).
5.
Il lavoro richiesto per spostare una carica di 4 × 10−4 C da un punto A a un altro punto B
di un campo elettrico è 100 J. Quanto vale la dierenza di potenziale tra i due punti A e B ?
A : 4 × 10−2 V; B : 4 × 10−6 V; C : 4 × 102 V; D : 2, 5 × 105 V; E : 2, 5 × 10−5 V.
6.
Si considerino
due cariche
elettriche puntiformi q1 = 3 nC e q2 = −5 nC poste rispettivamente
3
3
in A 1; 2 e B 3; − 2 . Determinare il valore del potenziale elettrico generato dalle due cariche
nel punto P (4; 3). Si supponga che le misure orientate siano espresse in metri e che le cariche
siano nel vuoto.
7.
Il usso del vettore campo elettrico attraverso cinque delle sei facce rettangolari di una scatola
2
N·m2
N·m2
N·m2
N·m2
è: Φ1 = 150 N·m
C , Φ2 = 250 C , Φ3 = −350 C , Φ4 = 175 C , Φ5 = −100 C . Sapendo
che la carica presente all'interno della scatola è 5 nC, si determini il usso del vettore campo
elettrico attraverso la sesta faccia.
8.
Due cariche puntiformi positive, ognuna di valore q = 3 nC, sono ssate
sull'asse y nei punti di coordinate A(0; 1) e B(0; −1). Le misure orientate sono espresse in metri.
9. (Facoltativo)
1
(a) Si dimostri che, in generale, il valore del potenziale elettrico nei punto P (x; 0) dell'asse delle
ascisse vale
V (x) =
q
√
.
2πε0 1 + x2
(b) Calcolare il valore del potenziale nell'origine.
(c) Determinare in quale punto dell'asse x il potenziale vale la metà del potenziale nell'origine.
2