Esercitazione 5: Campo magnetico
1. Determinare la direzione iniziale della deflessione di una particella carica quando entra in un
campo magnetico nei casi illustrati nella figura sottostante.
2. Un campo elettrico di intensità 1.5 kV/m e un campo magnetico di intensità 400 mT
agiscono su un elettrone in moto in maniera che questo risenta di una forza risultante nulla.
Si calcoli la velocità v dell’elettrone sapendo che i campi sono incrociati.
3. Un cavo di lungo 34cm e massa pari a 67g è sospeso su un paio
di elettrodi flessibili in un campo magnetico di 3.60T. Si determini la
direzione della corrente nel cavo necessaria ad annullare la tensione
sugli elettrodi.
4. Una bobina rettangolare è formata da 100 spire ed ha dimensioni 40
cm x 30 cm. Essa è incernierata lungo l'asse y e il piano delle spire
forma un angolo di 30° con l'asse x. a) Qual è il modulo del
momento esercitato sulla bobina da un campo magnetico uniforme
di 0.80 T diretto lungo l'asse x quando la corrente nelle spire ha un
valore di 1.2 A, nel verso indicato? b) Qual è il verso in cui ci si
aspetta che ruoti la bobina?
5. Un cavo metallico di massa m = 25mg può scorrere senza
attrito lungo due binari orizzontali separati da una distanza d = 2.5
cm, come illustrato in figura. Il sistema è posto in un campo
magnetico uniforme B = 55 mT. Una corrente costante i = 9.20
mA, fluisce dal generatore G lungo un binario, passa attraverso il
cavo e poi lungo il secondo binario. Si trovi la velocità (modulo e
verso) e quindi la direzione del moto del cavo al tempo t = 60 ms.
6. Si considerino due fili rettilinei, distanti d1 = 0.75 cm l’uno dall’altro,
perpendicolari al piano della pagina. Nel filo 1 scorre una corrente di 6.6 A in
verso entrante. Qual è l’intensità, direzione e verso della corrente che deve
scorrere sul filo 2 affinché il campo magnetico nel punto P, distante d2= 1.5 cm
dal filo 2, sia nullo?
7. Si consideri un conduttore cilindrico, di raggio a = 4mm, infinitamente lungo
percorso da corrente. La densità di carica varia linearmente con il raggio, J=J0r/a, dove J0=
310A/m2. Si determini il campo magnetico per a) r = a, b) r = a/2, c) r = a.
8. Un tubo circolare infinitamente lungo, di raggio esterno R = 2.6 cm, è
percorso da una corrente i = 8 mA distribuita in modo uniforme e nel verso
entrante nella pagina. Alla distanza 3R dall’asse del tubo, vi è un filo rettilineo,
ad esso parallelo. Si calcoli la corrente che deve scorrere nel filo affinché il
campo magnetico nel punto P, distante 2R, sia uguale in modulo ed opposto in
verso, al campo magnetico nel centro del tubo.
