Esercizio #1

Si determini l'intensità e la direzione del campo elettrico nel punto centrale del quadrato in figura. Assumere q = 1.0 10 -8 C e distanza a = 5 cm. E = 1.02 10 5 N/C, dal basso verso l'alto

Esercizio #2

Due sfere uguali di massa m = 30 g sono appese a due fili di massa trascurabile e di lunghezza L = 15 cm. All'equilibrio l'angolo formato dai due fili è di 10°. Trovare la quantità di carica su ciascuna sfera. Q = 4.42 10 -8 C

Esercizio #3

Un asta di materiale isolante di massa trascurabile, imperniata al centro, è bilanciata da un peso di massa m = 10 g posta a distanza x dall'estremo sinistro dell'asta (vedi figura). Alle estremità sono poste due cariche puntiformi rispettivamente di valore q = 1 nC e 2q = 2 nC. Sotto ciascuna delle due cariche è posta una carica Q a distanza h = 2 cm. a) Calcolare la distanza x a cui appendere la massa m affinché l'asta sia in equilibrio orizzontale; b) Quale dovrebbe essere la distanza h affinché il perno non eserciti alcuna forza verticale quando l'asta è bilanciata e orizzontale?

L

asta (a) x = 61.5 cm (b) h = 1.66 cm

Esercizio #4

Le gocce di inchiostro espulse dal serbatoio di una cartuccia di una stampante sono caricate, mediante l'unità di carica, con una carica negativa Q = 1.5 10 -13 C. Quando la goccia di massa m = 1.3 10 -10 Kg entra tra i piatti del circuito di deflessione ha una velocità parallela ai piatti V

0x

= 18 m/s. La lunghezza dei piatti è di 1.6 cm e, essendo carichi con carica opposta, generano un campo elettrico uniforme E rivolto verso il basso con intensità di 1.4 10 6 N/C. Qual'è la deflessione verticale ∆ y della goccia in corrispondenza dell'estremità all'uscita dai piatti?

V 0x

∆

y - - - - - - - - - - - - - - - L = 1.6 cm

∆ y = 0.64 mm

Esercizio #5

Un campo elettrico uniforme E ha intensità di modulo 2K N/C ed è diretto e orientato lungo l’asse x. Una carica puntiforme Q = 3 µ C è posta nell’origine ed è libera di muoversi. a) b) c) Calcolare l’energia cinetica della carica Q quando si trova in posizione x = 4 m; Quanto vale la variazione di energia potenziale elettrica della carica da x = 0 m a x = 4 m? Quanto vale la differenza di potenziale V(4 m) – V(0 m)? Trovare il potenziale V(x) nel caso in cui: d) e) f) V(0) = 0 V V(0) = 4K V V(1) = 0 V (a) E cin = 2.4 10 -2 J (b) ∆ U = -2.4 10 -2 J (c) ∆ V = -8000 V (d) V(x) = -2000 x V (e) V(x) = -2000 x + 4000 V (f) V(x) = -2000 x + 2000 V

Esercizio #6

L’intensità di un campo elettrico uniforme è diretta e orientata nella direzione negativa dell’asse x. I punti a e b giacciono sull’asse x rispettivamente in x(a) = 2 m e x(b) = 6 m. a) b) La differenza di potenziale V(b) – V(a) è positiva o negativa? Se il valore assoluto di V(b) – V(a) è 10 5 V, quanto vale il modulo del campo elettrico E? (a) positiva (b) E = 25 10 3 V/m

Esercizio #7

Tre cariche puntiformi Q 1 , Q 2 e Q 3 sono poste nei vertici di un triangolo equilatero di lato 2.5 m. Si trovi l’energia potenziale elettrostatica di questa distribuzione di carica se: a) b) c) Q 1 = Q 2 = Q 3 = 4.2 µ C Q 1 = Q 2 = 4.2 µ C e Q 3 = -4.2 µ C Q 1 = Q 2 = -4.2 µ C e Q 3 = +4.2 µ C (a) U = 0.190 J (b) U = -0.0634 J (c) U = -0.0634 J

Esercizio #8

Tre particelle cariche sono allineate e distanti d come in figura. Le cariche Q

1

e Q

2

sono mantenute ferme, mentre le carica Q

3

, libera di muoversi, è mantenuta in equilibrio dalle forze elettriche. Determinare il valore di Q

1

e la forza elettrica che agisce su di essa, assumendo:

Q 2

= 1 nC

Q 3

= 2 nC d = 1 cm. Q 1 Q 2 Q 3 Q 1 = -4 nC, F = 0.54 mN

Esercizio #9

Due cariche positive uguali Q pari a 2 10 -4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(1 m, 0 m) e B(-1 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani x, y. Calcolare: a) b) Modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = 10 -6 C che si trova nel punto P(0 m, 1 m) Il lavoro che le forze del campo elettrico compiono quando la carica q viene spostata da P a R(0 m, 2 m) (a) F = 1.27 N diretta verticalmente verso l'alto (b) L = -0.94 J