Esercitazione 1- Legge di Coulomb, campo elettrico
1) Due particelle, aventi la stessa carica, vengono tenute ad una distanza di 3.2.10-3m, ad un certo punto esse
sono lasciate libere. Si misurano le accelerazioni iniziali delle particelle che risultano essere pari a 7m/s2 e
9m/s2. La massa della prima particella è 6,3.10-7Kg. Si determini: a) la massa della seconda particella e b) il
valore della carica.
2) Agli estremi di un segmento lungo l=1,0m sono fissate due cariche puntiformi positive Q1=9,96.10-6C e
Q2=1,90.10-6C. a) Se sistemiamo nel centro del segmento una carica positiva Q=6,28.10-6C, a quale forza
elettrica essa è soggetta? b) Dove dovrebbe essere posta Q, affinché rimanga in equilibrio? c) Qual è il valore
del campo elettrico nel centro del segmento ai cui estremi sono disposte le cariche Q1 e Q2?
3) Considerando l’esercizio precedente, descriviamo il caso in cui la terza carica è negativa. a) Se
sistemiamo Q nel centro del segmento, a quale forza elettrica essa è soggetta? b) Dove dovrebbe essere posta
Q, affinché rimanga in equilibrio?
4) Due sferette di massa 3g, di carica elettrica uguale, sono sospese a due fili inestensibili
e di massa trascurabile, di lunghezza L = 50cm. Le cariche sono in equilibrio
quando i fili formano un angolo di 37° rispetto alla verticale. Calcolare il valore
delle cariche.
5) Calcolare a) la forza risultante (modulo, direzione e verso) sulla carica Q3
dovuta alle cariche Q1 e Q2 disposte come in figura, b) il campo elettrico nel punto
A(0,m) e nel punto B(l/2,m) dovuto alle cariche Q1 e Q2. I dati sono riportati di
seguito: Q1=-86mC; Q2=+50mC; Q3=+65mC; l=52cm; m=30cm; n=60cm.
6) Calcolare la forza risultante (modulo, direzione e verso) sulla carica Q4
dovuta alle cariche Q1 e Q2 e Q3 disposte come in figura. I dati sono riportati di
seguito: Q1= -3.2x10-19C; Q2= +3.2x10-19C; Q3= +6.4x10-19C; Q4= +3.2x10-19C;
θ1= 35°; d1=3cm; d2=d3=2cm.
7) Una goccia d’inchiostro di massa m=1.3 10-10kg e
con carica negativa di modulo Q=1.5 10-13 C passa tra i piatti di deflessione della
stampante, lunghi 1.6 cm, con velocità iniziale vx=18m/s. I piatti sono carichi e
producono un campo elettrico rivolto verso il basso E=1.4 106N/C. Qual è la
deflessione verticale della goccia di inchiostro all’uscita dai piatti?
8) Una sfera conduttrice uniformemente carica avente raggio di 2 m ha una densità di carica superficiale di
9.1 mC/m2. Si determini: (a) la carica totale della sfera; (b) il flusso elettrico totale uscente dalla sfera; (c) il
campo elettrico sulla superficie.
9) In figura è mostrato un cilindro conduttore, di raggio R1= 1.30 mm e lunghezza
L=11.0 m, circondato da un guscio cilindrico conduttore della stessa lunghezza del
cilindro, ma con raggio R2=10.0R1. Sul cilindro è presente una carica Q1= +3.40x10-12
C, mentre sul guscio una carica Q2=-2.00 Q1. Qual è: l’intensità e la direzione d el
campo elettrico E ad una distanza radiale a) r = 20.0 R1 e b) r = 5.0 R1 ? Qual è la
carica c) sulla parte interna e d) sulla parte esterna del guscio conduttore?
