Svolgi con ordine i seguenti esercizi sul quaderno, motivando le risposte e riportando i calcoli con le corrette unità di misura. Per i problemi numerici usa il valore della costante di Coulomb k = 8,99·10⁹ N·m²/C² e ricorda che 1 μC = 10⁻⁶ C.
- Due sferette identiche, inizialmente cariche con +6 μC e −2 μC, vengono messe brevemente a contatto e poi separate. Quale carica si trova su ciascuna sferetta al termine del processo?
- A) +8 μC su ciascuna
- B) +2 μC su ciascuna
- C) +4 μC su una e 0 sull'altra
- D) −2 μC su ciascuna
- Il campo elettrico generato da una carica puntiforme negativa è diretto, in ogni punto dello spazio, radialmente verso la carica sorgente.
- Vero / Falso
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Secondo il principio di ___ , il campo elettrico prodotto in un punto da un insieme di cariche è la somma vettoriale dei campi che ciascuna carica produrrebbe singolarmente nello stesso punto.
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Associa a ciascuna grandezza o concetto fisico la corrispondente unità di misura o caratteristica fondamentale. | Colonna A | Colonna B | |---|---| | Carica elettrica | newton su coulomb (N/C) | | Campo elettrico | 8,99·10⁹ N·m²/C² | | Costante di Coulomb k | 1,6·10⁻¹⁹ C | | Carica elementare e | coulomb (C) |
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Se la distanza tra due cariche puntiformi viene triplicata, mantenendo invariati i valori delle cariche, l'intensità della forza elettrica tra di esse:
- A) si riduce a un terzo del valore iniziale
- B) si riduce a un nono del valore iniziale
- C) triplica
- D) resta invariata
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Due cariche puntiformi q₁ = +4,0 μC e q₂ = −5,0 μC sono poste nel vuoto alla distanza di 30 cm. Calcola il modulo della forza che agisce tra loro e indica se si tratta di una forza attrattiva o repulsiva.
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Una carica puntiforme Q = +8,0 μC è posta nell'origine del sistema di riferimento. Determina modulo, direzione e verso del campo elettrico nel punto P situato a 20 cm dalla carica lungo l'asse x positivo.
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Spiega in poche righe perché un corpo elettricamente neutro può essere attratto da una bacchetta carica avvicinata ad esso, anche senza contatto diretto.
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Quale tra le seguenti affermazioni costituisce un corretto enunciato del principio di conservazione della carica elettrica?
- A) La carica totale di un sistema isolato può aumentare per strofinio
- B) La carica totale di un sistema isolato resta costante nel tempo
- C) Solo la carica positiva si conserva nei processi elettrici
- D) La carica si conserva solo nei conduttori metallici
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Descrivi le caratteristiche delle linee di forza del campo elettrico, spiegando come si tracciano nel caso di una carica positiva isolata, di una carica negativa isolata e di un sistema formato da due cariche uguali e di segno opposto (dipolo elettrico).
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Nei materiali isolanti gli elettroni più esterni sono liberi di muoversi attraverso tutto il volume del corpo, esattamente come accade nei conduttori metallici.
- Vero / Falso
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La carica elettrica può assumere soltanto valori multipli interi della carica ___ , il cui valore è circa 1,6·10⁻¹⁹ C.
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Tre cariche puntiformi sono allineate sull'asse x: q₁ = +2,0 μC nel punto x = 0, q₂ = −3,0 μC nel punto x = 0,10 m e q₃ = +1,0 μC nel punto x = 0,20 m. Calcola la forza elettrica totale agente sulla carica q₂.
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Un fisico afferma di aver misurato su una particella isolata una carica pari a 2,4·10⁻¹⁹ C. La misura è compatibile con le leggi della fisica? Motiva la risposta.