Testo n. 0 - Cognome e Nome:
UNIVERSIT `A DEGLI STUDI DI PISA - FACOLT `A DI INGEGNERIA
CORSI DI LAUREA IN INGEGNERIA AEROSPAZIALE E NUCLEARE - FISICA GENERALE II Appello n. 5 - 25/9/2001
1) Una distribuzione di carica elettrica `e costituita da una coppia di piani paralleli, con densit`a superficiali uniformi rispettivamente di 1.30 nC/m2 e 0.740 nC/m2. Determinare il modulo del campo elettrico (in V/m) nello spazio tra i due piani.
A 13.6 B 31.6 C 49.6 D 67.6 E 85.6
2) In un condensatore sferico con raggio interno di 1.01 cm e raggio esterno di 1.50 cm viene immagazzinata una energia di 2.96 µJ. Determinare la carica elettrica (in coulomb) presente sul condensatore.
A 2.71 × 10−9 B 4.51 × 10−9 C 6.31 × 10−9 D 8.11 × 10−9 E 9.91 × 10−9
3) Un filo metallico, con sezione circolare di raggio 198 µm, `e lungo 70.1 cm. La densit`a di cariche di conduzione nel filo `e di 3.11 × 1022 elettroni/cm3. In presenza di un campo elettrico di 1 V/m la velocit`a di regime degli elettroni di conduzione `e di 3.60 × 10−6 m/s. Sapendo che la carica elettrica di un elettrone vale −1.602 × 10−19C, determinare la resistenza elettrica (in ohm) del filo.
A 137 B 317 C 497 D 677 E 857
4) In una certa regione di spazio `e presente una distribuzione di corrente elettrica di densit`a costante nel tempo. Tale densit`a di corrente `e caratterizzata da una divergenza uniforme nello spazio e pari a 0.125 A/m3. In un dominio D di volume 1.81 cm3 incluso nella suddetta regione `e inizialmente presente una carica di 1.93 × 10−6 C. Determinare dopo quanto tempo (in secondi) la carica all’interno del dominio D diventa nulla.
A 1.33 B 3.13 C 4.93 D 6.73 E 8.53
5) Sulla superficie laterale di un cilindro di raggio 1.29 cm e lunghezza 1.70 m `e presente una distribuzione di carica superficiale di densit`a 4.40 µC/cm2. Il cilindro `e in rotazione uniforme intorno all’asse alla frequenza di 115 giri al secondo. Determinare il campo magnetico (in tesla) all’interno del cilindro.
A 1.55 × 10−7 B 3.35 × 10−7 C 5.15 × 10−7 D 6.95 × 10−7 E 8.75 × 10−7
6) Si supponga che il cilindro del problema precedente (5) sia ora in rotazione uniformemente accelerata con accelerazione angolare di 1.40 rad/s2 e che tutti gli altri dati siano invariati. In queste condizioni all’interno del cilindro compare un campo elettrico che ha solo componente azimutale. Determinare il modulo di tale campo elettrico (in V/m) in prossimit`a della superficie del cilindro.
A 1.04 × 10−12 B 2.84 × 10−12 C 4.64 × 10−12 D 6.44 × 10−12 E 8.24 × 10−12
7) Un selettore di velocit`a per particelle cariche `e costituito da un collimatore che seleziona le particelle con traiettoria lineare all’interno di una regione di spazio. In tale regione sono presenti un campo elettrico e un campo magnetico entrambi uniformi e costanti, ortogonali tra loro e ortogonali alla direzione della traiettoria selezionata. Un fascio di particelle di massa 7.16 × 10−27 g e carica 1.06 × 10−19 C attraversa un selettore con campo magnetico di 0.929 T e campo elettrico di 199 V/m. Determinare la velocit`a (in m/s) delle particelle selezionate.
A 214 B 394 C 574 D 754 E 934
8) Un circuito RC serie viene collegato a un generatore di tensione continua per mezzo di un interruttore.
La resistenza `e 1.04 Ω e la capacit`a `e 1.80 × 10−4 F. La f.e.m. del generatore vale 4.31 V. Inizialmente il condensatore `e scarico e l’interruttore `e aperto. Ad un certo momento si chiude l’interruttore. Determinare la massima potenza istantanea (in watt) erogata dal generatore.
A 17.9 B 35.9 C 53.9 D 71.9 E 89.9
9) Un circuito RL serie `e alimentato da un generatore di tensione alternata. La resistenza vale 6.82 Ω.
L’induttanza vale 1.74 mH. La tensione efficace del generatore vale 4.55 V, e la sua frequenza `e di 1.55 kHz.
Determinare la differenza di fase (in radianti) tra la tensione del generatore e quella ai capi dell’induttanza.
A 0.203 B 0.383 C 0.563 D 0.743 E 0.923
10) Un’onda elettromagnetica piana, linearmente polarizzata e monocromatica di frequenza 4.73 × 108 Hz, si propaga nel vuoto. In queste condizioni la distribuzione spaziale di energia elettromagnetica non `e uniforme e varia nel tempo. Determinare la minima distanza (in metri) tra due piani dello spazio in cui la densit`a di energia elettromagnetica raggiunge simultaneamente il valore massimo.
A 0.137 B 0.317 C 0.497 D 0.677 E 0.857
Testo n. 0
