old fisica II 200406 A

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20.04.06 FISICA GENERALE II (CORSO B) INGEGNERIA ELETTRONICA ELETTRICA - A
Esercizio 1
E’ dato un guscio (settore sferico) di raggio interno rA = 2 cm e raggio esterno rB = 6 cm , uniformemente carico con
densità di carica ρ = 2×10-6 C/m3 (vedi figura). Si ricorda che la carica dell’elettrone vale -1.6 × 10-19 C.
1) Determinare l’intensità del campo elettrico
G
E (P )
nel punto P la cui
distanza dal centro del guscio è rP = (rA + rB)/2.
2) Determinare l’intensità del campo elettrico
G
E (P ' )
rB
nel punto P’ la cui
rA
distanza dal centro del guscio è rP’ = rB + (rA/2).
3)
G
Calcolare il modulo della forza elettrica F (P )
agente su un elettrone
posto in P.
4) Calcolare il lavoro Le ( B → B ') fatto dalla forza elettrica su un
elettrone che si sposta dal punto B al punto B’.
Esercizio 2
Dato un sistema costituito da 4 cariche puntiformi q1 =q2 =q3 = q4 =3 nC poste ai vertici di un quadrato di lato l =20 cm:
5) Calcolare il lavoro Le ( P → O ) fatto dalla forza elettrica su un elettrone che
l
q1
q2
si sposta dal punto P al punto O, come in figura;
6) Calcolare il lavoro Lext ( P → O ) compiuto dalle forze esterne nel caso in cui
l
l’elettrone arrivi nel punto O avendo acquistato un’energia cinetica
EK = 21×10-19 J;
ve (O)
P
O
G
7) Calcolare il modulo della velocità v e (O ) con cui l’elettrone arriva in O
sapendo che il lavoro compiuto su di esso dalle forze esterne è
Lext ( P → O) = 35×10-19 J.
q4
q3
Esercizio 3
Un condensatore piano, le cui armature hanno una superficie Σ = 10 cm2 e possiedono una carica |Q| =100 pC (Q > 0), è
posto nella gravità come indicato in figura. Nota l’energia potenziale elettrostatica immagazzinata nel condensatore,
U = 110 pJ:
8) Determinare la distanza d fra le armature.
9) Determinare la tensione V tra le armature.
10) Determinare l’energia cinetica EK acquistata da un elettrone che, posto inizialmente sull’armatura inferiore, è
accelerato dal campo elettrico del condensatore e raggiunge l’armatura superiore.
+Q
g
d
e-
-Q
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COGNOME
1
NOME
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3
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MATRICOLA
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10