Esame di Fisica 2 per Matematica L’Aquila 23 Marzo 2006 studente/ssa: matricola:

Esame di Fisica 2 per Matematica L’Aquila 23 Marzo 2006

studente/ssa:

matricola:

Svolgere a scelta solo due dei tre esercizi da 1 a 3, e solo due dei tre esercizi da 4 a 6

1 Calcolare l’energia totale delle due configurazioni di carica mostrate alla lavagna. Il modulo di ogniuna delle cariche `e pari al modulo della carica dell’elettrone. Le cariche si trova sui vertici di un triangolo equilatero di lato L = 0.5 × 10

m.

2 Un elettrone si trova inizialmente fermo a ridosso sul centro di un disco di raggio R = 0.5cm carico uniformemente σ = −10

C/cm

.

- Quale `e la sua energia potenziale?

- Quale `e la sua velocita a distanza R dal disco?

3 Un condensatore cilindrico contenente il vuoto e di raggio interno R

= 3mm, esterno R

= 4mm, e lunghezza L = 10cm `e sottoposto alla d.d.p. di 50V .

- Quale `e la carica distribuita sulle sue armature?

- Collegando il condensatore ad una resistenza R = 100Ω come varia la carica sulle armature nel tempo?

- Quale `e l’energia totale dissipata sulla resistenza per effetto Joule?

4 Un solenoide di lunghezza L = 10cm e raggio R = 2mm con numero totale di spire pari a N = 1000 `e percorso da una corrente I = 0.5A. Al suo centro ruota attorno ad un suo diametro, perpendicolare all’asse del solenoide, una spira di raggio r = 0.1mm con una frequenza costante pari a ν = 150Hz.

La spira ha una resistanza R = 10Ω. Assumendo che il verso della corrente e quello di rotazione della spira sia quello riportato in figura

- Determinare la corrente in ampiezza e verso che fluisce nella spira - Determinare la potenza dissipata in media in un periodo di rotazione.

5 Un cavo coassiale ´e percorso da due correnti I

per r < R

ed R

< I

< R

con I

= I

ma aventi verso opposto.

- Calcolare il campo magnetico in funzione della distanza dall’asse del cavo.

6 Un elettrone entra perpendicolarmente in una regione ampia L = 24cm di campo magnetico costante B = 10

T (perpendicolare al piano nel disegno) nel punto A. All’uscita nel punto B la sua traiettoria forma un angolo di 45

con il bordo di tale regione. Esso viene rilevato nel punto C su di un rivelatore posto a distanza L (vedi figura).

- Determinare il verso del campo (entrante od uscente dal piano nel disegno) - Determinare la velocit´a dell’elettrone in entrata

- Determinare l’energia cinetica dell’elettrone al momento della rivelazione - Se in entrata abbiamo un positrone (q = −e m = m

) dove viene rivelato?

Formule e costanti utili

Costante dieletrica del vuoto ²

= 8.85 × 10

F/m

1

Costante magnetica nel vuoto µ

= 1.26 × 10

H/m

Carica elettrone e = −1.6 × 10

C

Massa elettrone m = 9.1 × 10

Kg

Figura 1: Esercizio 4

Figura 2: Esercizio 5

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Figura 3: Esercizio 6

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