COMPITI PER LE VACANZE ESTIVE FISICA CLASSE: 4C LSSA Anno scolastico 2015-2016 DOCENTE: prof.ssa Bazzocchi Il campo elettrico 1. Due cariche positive QA = 2,0 C e QB = 1,0 C sono poste alla distanza di 20 cm. Determina intensità, direzione e verso della forza che si esercita su una carica positiva Q = 3,0 C posta nel punto medio del segmento che unisce QA e QB. 2. Una carica Q = +4,0 x 10-8 C genera un campo elettrico. Rappresenta il vettore campo elettrico in un punto P distante 20 cm dalla sorgente e calcola la sua intensità. 3. Due cariche puntiformi giacciono sull’asse x. Una carica di -4,0 C si trova a x = - 4,0 cm ed una carica di +1,0 C è a x = 5,0 cm. Trova il campo elettrico risultante nell’origine degli assi. 4. Una sferetta di massa 3,0 mg e carica +2,0 C, inizialmente ferma, viene accelerata da un campo elettrico uniforme di intensità 300 N/C e percorre 20 cm. Calcola: a. la forza elettrica che agisce sulla sferetta carica e la sua accelerazione; b. l’energia cinetica e la velocità della sferetta dopo che ha percorso i 20 cm. 5. Una carica di -2,0 C si trova inizialmente a 20 cm da una carica fissa di -10 C. La prima carica viene spostata in un punto che dista 60 cm dalla carica fissa. a. Di quanto è cambiata l’energia potenziale del sistema? b. Quale lavoro è stato fatto sulla carica libera? 6. Un protone si muove tra i punti A e B di un campo elettrico uniforme, posti sulla stessa linea di campo e distanti tra loro 0,30 m. Tra i punti A e B esiste una differenza di potenziale di -60 V. Calcola: a. il lavoro compiuto dalle forze del campo elettrico per spostare il protone da A a B; b. l’intensità del campo elettrico. (massa protone = 1,67 x 10-27 kg; carica del protone = 1,60 x 10-19 C) Circuiti 1. La sezione di un conduttore è attraversata da 2,56 x 1019 elettroni al secondo. Qual è la sua resistenza se la d.d.p. ai suoi estremi è 6,0 V? (qe = 1,6 x 10-19 C) 2. Calcola l’energia che assorbe in 8 ore di funzionamento un motore elettrico che viene alimentato da una d.d.p. di 220 V ed è attraversato da una corrente di 5,0 A. 3. In un recipiente contenente 10 litri di acqua a temperatura di 18 °C è immersa una resistenza da 10. Quale temperatura raggiunge l’acqua se si applica ai capi della resistenza una d.d.p. di 120 V per 10 minuti? 1 4. Una resistenza di 20 immersa in 4 litri di acqua fa aumentare la temperatura di 4,0 °C in 10 minuti. Quanto vale la corrente che attraversa la resistenza? 5. Un circuito è costituito da una pila, un interruttore e due resistori R1 = 20 e R2 = 30 collegati in parallelo e alimentati da una d.d.p. di 1,2 V. Rappresenta con uno schema il circuito e calcola l’intensità della corrente erogata dalla pila a e la potenza dispersa per effetto Joule in R1. 6. Determina il valore delle correnti che attraversano le resistenze R1, R2 e R3, nel circuito in figura. 8. In un circuito RC (R = 120 ; C = 45 F), il condensatore è inizialmente scarico. Determina il valore dell’intensità della corrente nel circuito 10 ms dopo che il circuito è collegato ad una batteria da 9,0 V. Rappresenta graficamente l’andamento della corrente nel tempo. 9. L’interruttore di un circuito RC è chiuso a t = 0. Dato che quanta carica è presente nel condensatore a t = 4,2 ms? Rappresenta graficamente la curva di carica del condensatore. = 6,0 V, R = 150 e C = 23 F, Il campo magnetico 1. Alcune particelle alfa, dopo essere state accelerate da una differenza di potenziale di 15 kV lungo il semiasse positivo delle x, entrano in una zona in cui è presente un campo magnetico uniforme di modulo 2,5 mT diretto come il semiasse positivo delle y. Calcola: a. la velocità di una particella alfa; b. l’intensità, la direzione e il verso del campo elettrico che bisogna applicare nella zona in cui è presente il campo magnetico per fare in modo che la particella alfa non venga deflessa. (m = 6,64 x 10-27 kg; q = 3,20 x 10-19 C) 2. Un elettrone entra in un campo magnetico uniforme di intensità 2,0 T, con una velocità di 2,0x106m/s che forma un angolo di 35° con le linee del campo. Calcola: a. il raggio della traiettoria elicoidale descritta dall’elettrone; b. il passo dell’elica. (me = 9,11 x 10-31 kg; qe = -1,60 x 10-19 C) 2