Svolgi tutti gli esercizi sul quaderno, scrivendo i passaggi e indicando sempre le unità di misura. Per i problemi numerici usa $k_0 = 8{,}99 \cdot 10^9 \ \text{N} \cdot \text{m}^2/\text{C}^2$ e, se non diversamente indicato, considera le cariche poste nel vuoto. Motiva le risposte alle domande aperte e mostra i ragionamenti svolti.
- Due cariche puntiformi positive vengono allontanate fino a raddoppiare la loro distanza. Come varia il modulo della forza di Coulomb fra di esse?
- A) Si dimezza
- B) Si riduce a un quarto
- C) Raddoppia
- D) Resta invariato
- Nel processo di elettrizzazione per induzione il corpo inducente cede sempre parte della sua carica al conduttore.
- Vero / Falso
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Il campo elettrico generato da una carica puntiforme positiva ha verso ___ rispetto alla carica sorgente.
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Associa a ciascuna grandezza fisica la corretta unità di misura nel Sistema Internazionale. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Carica elettrica | newton su coulomb (N/C) | | Campo elettrico | newton (N) | | Forza di Coulomb | newton per metro quadro su coulomb quadro | | Costante di Coulomb | coulomb (C) |
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Due cariche puntiformi $q_1 = +4{,}0 \ \mu\text{C}$ e $q_2 = -2{,}0 \ \mu\text{C}$ sono poste nel vuoto a una distanza di $30 \ \text{cm}$. Calcola il modulo della forza che agisce fra di esse e specifica se è attrattiva o repulsiva.
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Quale fra i seguenti valori NON può rappresentare la carica netta di un corpo isolato?
- A) $+3{,}2 \cdot 10^{-19} \ \text{C}$
- B) $-1{,}6 \cdot 10^{-19} \ \text{C}$
- C) $+0{,}8 \cdot 10^{-19} \ \text{C}$
- D) $+4{,}8 \cdot 10^{-19} \ \text{C}$
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Spiega in poche righe perché due palloncini gonfiati e strofinati con lo stesso panno di lana, una volta sospesi a due fili vicini, tendono ad allontanarsi.
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Calcola il modulo del campo elettrico generato nel vuoto da una carica puntiforme $Q = +5{,}0 \ \text{nC}$ a una distanza di $10 \ \text{cm}$ dalla sorgente. Indica anche direzione e verso del campo.
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Due linee di campo elettrico possono incrociarsi in un punto dello spazio purché in quel punto il campo abbia due valori diversi.
- Vero / Falso
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In un sistema elettricamente isolato la carica totale ___ , come stabilisce il principio di conservazione della carica.
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Una carica $q = -2{,}0 \ \mu\text{C}$ è immersa in un campo elettrico uniforme di modulo $E = 500 \ \text{N/C}$. Quale forza agisce sulla carica e in quale verso?
- A) $F = 1{,}0 \cdot 10^{-3} \ \text{N}$ nello stesso verso di $\vec{E}$
- B) $F = 1{,}0 \cdot 10^{-3} \ \text{N}$ nel verso opposto a $\vec{E}$
- C) $F = 2{,}5 \cdot 10^{8} \ \text{N}$ nel verso di $\vec{E}$
- D) $F = 0 \ \text{N}$ perché la carica è negativa
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Tre cariche puntiformi sono allineate lungo un asse: $q_1 = +2{,}0 \ \mu\text{C}$ nell'origine, $q_2 = -3{,}0 \ \mu\text{C}$ a $x = 20 \ \text{cm}$ e $q_3 = +1{,}0 \ \mu\text{C}$ a $x = 40 \ \text{cm}$. Calcola il modulo e il verso della forza elettrica risultante che agisce su $q_3$.
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Descrivi che cosa si intende per campo elettrico uniforme, indica almeno una configurazione fisica in cui si realizza approssimativamente e spiega come si muove una carica positiva inizialmente in quiete se viene abbandonata al suo interno.
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Quale affermazione descrive correttamente le linee di campo elettrico?
- A) Si chiudono sempre su loro stesse formando cerchi
- B) Escono dalle cariche negative ed entrano in quelle positive
- C) Sono tangenti in ogni punto al vettore campo e non si incrociano
- D) Hanno modulo proporzionale al numero di cariche presenti
- Confronta la legge di Coulomb con la legge di gravitazione universale di Newton, mettendo in evidenza analogie nella forma matematica e differenze nei segni delle grandezze coinvolte, nell'intensità delle due forze e nella possibilità di schermare l'interazione.