CORSO DI FISICA II
18 Settembre 2013
Prima Prova Scritta
1) Un cilindro metallico isolato di raggio R ed altezza h ruota attorno al suo asse con velocità
angolare . Si assuma che gli elettroni di conduzione, trascinati nel moto di rotazione del cilindro,
siano liberi di muoversi radialmente. Calcolare il campo elettrico all'interno del cilindro e la densità
di carica di volume e di superficie, specificandone il segno.
Sia R = 10 cm e = 3·103 rad/s.
2) Un sistema è costituito da due spire circolari concentriche di raggi R e 3R ciascuna percorsa da
una corrente elettrica stazionaria rispettivamente pari a I e a (8/9).I di verso opposto.
a) Si determini il campo magnetico lungo la perpendicolare al piano delle spire e passante per il
centro.
b) Si calcoli la posizione in cui tale campo è nullo.
a) Si calcoli l’intensità del campo magnetico nel centro delle spire.
Sia I = 0.2 A, R = 10 cm, μ0 = 4π · 10-7 H m-1
CORSO DI FISICA II
18 Settembre 2013
Seconda Prova Scritta
1) Un condensatore cilindrico molto lungo, le cui armature hanno raggio R1 ed R2 , è parzialmente
riempito da un guscio di dielettrico, con raggi R1 e R2 e costante dielettrica relativa r=5. Un
generatore mantiene la d.d.p. V tra le armature.
a) Determinare la forza con cui il dielettrico è risucchiato dal condensatore
b) Determinare la variazione di energia elettrostatica quando il dielettrico è avanzato di d.
Sia R1 = 2 cm, R2 = 4 cm, r = 5, V = 5000 V, d = 5 cm.
2) Una sbarretta di lunghezza b è appoggiata su due rotaie conduttrici connesse ad un generatore
che fornisce una d.d.p. V0. La sbarretta ha resistenza R e sono trascurabili tutte le altre resistenze. La
sbarretta è collegata ad un corpo di massa m attraverso una corda che scorre su di una carrucola.
Tutto il sistema è immerso in un campo magnetico uniforme e costante, normale al piano delle
rotaie, e di modulo B. Determinare
a) Il tempo caratteristico con cui la sbarretta raggiunge la velocità di regime e il valore di
quest'ultima
b) La potenza erogata dal generatore a regime
c) Il rendimento meccanico del sistema (ovvero: il rapporto tra la potenza necessaria a sollevare la
massa m alla velocità limite e la potenza erogata dal generatore a regime)
Sia b = 20 cm, m = 1.2 kg, R = 0.08 , B = 1 T, V0 = 6 V.
