- Due cariche Q1= 2⋅10-4 C e Q2= 4⋅10-4 C sono fissate rispettivamente nei punti A(3 m, 0 m) e B(-2 m, 0 m) di un sistema di assi cartesiani (x, y).
Calcolare modulo, direzione e verso della forza che agisce su una carica positiva q = -1 µC che si trova nel punto P(0 m, -3 m).
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- Due cariche identiche Q = 40 µC sono poste agli estremi di una molla orizzontale di materiale plastico di costante elastica k = 540 N/m.
La sua lunghezza dopo l’allungamento dovuto alla repulsione elettrostatica delle cariche risulta L = 79 cm. Il sistema è immerso in olio isolante di costante dielettrica
relativa εr= 2.2. Determina la lunghezza a riposo della molla.
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- Una carica elettrica QA= 3.0 nC è posta in xA= - 1.0 cm e una seconda carica elettrica QB= 27.0 nC è posta a xB = 7 cm.
Determina dove dev’essere collocata una terza carica QC = − 5,0 nC affinché la forza totale su di essa sia nulla.
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- Due piccole sfere identiche sono sospese a due punti P e O, distanti d = 2.0 cm l’uno dall’altro, mediante due fili sottili di seta lunghi L = 12 cm ciascuno.
Le due sfere hanno entrambe una carica Q = 36 nC. L’angolo che ciascuno dei due fili forma con la verticale quando le sfere sono in equilibrio è φ = 3,0°.
Determina la massa m delle due sfere e la tensione T di ciascun filo.
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- Una sferetta di massa m = 13 g e con carica elettrica q = 46 nC, è collegata a un punto fisso S mediante un sottile filo di seta.
In presenza di una seconda sferetta con carica Q = −18 nC posta su un supporto isolante, la posizione di equilibrio della sferetta è tale che il filo forma con la verticale
un angolo φ = 30° e le due sferette sono alla stessa altezza. I raggi delle due sferette sono molto minori della loro distanza, per cui possono essere considerate puntiformi.
Qual è la distanza tra le due sferette? A un certo istante il filo si spezza. Con quale accelerazione inizia a muoversi la prima sferetta?
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- Tre cariche QA= 30 nC e QB= -15 nC, e QC= −46 nC sono poste, rispettivamente, in A(−4,0), B(4,0) e C(0,3)
(le coordinate sono espresse in cm) e immerse in un mezzo di costante elettrica εr= 3,4. Una quarta carica QD posta in D(0,−2).
La carica QC, negativa, subisce una forza la cui componente diretta verso la carica QD è di intensità FTOT,C= 0.68 mN.
Calcola il valore di QD.
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- Tre cariche QA= 28 nC e QB= -28 nC, e QC= −46 nC sono poste, rispettivamente, in A(−4,0), B(4,0) e C(0,3)
(le coordinate sono espresse in cm) e immerse in un mezzo di costante elettrica εr= 3,4. Una quarta carica QD posta in D(0,−2).
La carica QC, negativa, subisce una forza la cui componente diretta verso la carica QD è di intensità FTOT,C= 0.68 mN.
Calcola il valore di QD.
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- Due cariche identiche q = 5.0 µC si trovano, nel vuoto, in due punti A e B, a distanza 2l = 12 cm. Una sferetta di massa m = 9.0 mg e di
carica negativa q' = −4,0 µC compie un moto circolare uniforme, attorno al segmento AB, in un piano perpendicolare ad AB e passante per il suo punto medio M.
La frequenza del moto è f = 1,0 kHz. Trascura la forza-peso. Calcola la forza totale esercitata dalle cariche positive sulla carica negativa.
Calcola il modulo della velocità della sferetta.
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- Due cariche identiche Q = 40 µC sono poste agli estremi di una molla orizzontale di materiale plastico di costante elastica k = 800 N/m.
La sua lunghezza dopo l’allungamento dovuto alla repulsione elettrostatica delle cariche risulta L = 55 cm. Il sistema è immerso in olio isolante di costante dielettrica
relativa εr= 2.2. Determina la lunghezza a riposo della molla.
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- Una carica elettrica QA= 3.0 nC è posta in xA= - 3.0 cm e una seconda carica elettrica QB= 27.0 nC è posta a xB = 7 cm.
Determina dove dev’essere collocata una terza carica QC = − 3,0 nC affinché la forza totale su di essa sia nulla.
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- Due piccole sfere identiche sono sospese a due punti P e O, distanti d = 2.5 cm l’uno dall’altro, mediante due fili sottili di seta lunghi L = 23 cm ciascuno.
Le due sfere hanno entrambe una carica Q = 35 nC. L’angolo che ciascuno dei due fili forma con la verticale quando le sfere sono in equilibrio è φ = 8,0°.
Determina la massa m delle due sfere e la tensione T di ciascun filo.
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- Una sferetta di massa m = 4 g e con carica elettrica q = 80 nC, è collegata a un punto fisso S mediante un sottile filo di seta.
In presenza di una seconda sferetta con carica Q = −18 nC posta su un supporto isolante, la posizione di equilibrio della sferetta è tale che il filo forma con la verticale
un angolo φ = 40° e le due sferette sono alla stessa altezza. I raggi delle due sferette sono molto minori della loro distanza, per cui possono essere considerate puntiformi.
Qual è la distanza tra le due sferette? A un certo istante il filo si spezza. Con quale accelerazione inizia a muoversi la prima sferetta?
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- Tre cariche puntiformi negative giacciono lungo una linea come mostrato in figura. Trova l'intensità e la direzione del campo elettrico
questa combinazione di cariche produce nel punto P, che si trova a 6,00 cm dalla misura di carica di -2,00 μC perpendicolare alla linea
collegando le tre cariche.
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- Nei cristalli del sale cloruro di cesio, gli ioni cesio Cs+ formano gli otto vertici di un cubo e uno ione cloro Cl− si trova ai vertici
centro del cubo. La lunghezza del bordo del cubo è di 0,40 nm. Gli ioni Cs+ sono ciascuno carente di un elettrone (e quindi ciascuno ha una carica di +e), e lo ione Cl− ne ha uno
elettrone in eccesso (e quindi ha una carica di -e).
- Qual è l'entità della forza elettrostatica netta esercitata sullo ione Cl− dagli otto ioni Cs+ al
angoli del cubo?
- Se manca uno degli ioni Cs+, si dice che il cristallo ha un difetto; qual è il modulo della forza elettrostatica netta
esercitata sullo ione Cl− dai sette restanti ioni Cs+?
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- Due piccole sfere metalliche, ciascuna di massa m 5 0,200 g, sono sospese come pendoli da fili leggeri di lunghezza L come mostrato in Figura .
Alle sfere viene data la stessa carica elettrica di 7,2 nC e giungono all'equilibrio quando ciascuna corda forma un angolo di θ = 5° con la verticale. Quanto sono lunghe le corde?
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- Una piccola sfera con massa 2,00 g e carica 48 nC pende da un filo vicino a un foglio isolante molto grande e carico.
La densità di carica sulla superficie della lastra è uniforme e pari a -2,20 nC/m². Trova l'angolo del filo.
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- Due cariche positive uguali q1 = q2 = 2,0 mC si trovano rispettivamente a x = 0, y = 0,30 me x = 0, y = - 0,30 m.
Quali sono il modulo e la direzione della forza elettrica totale che q1 e q2 esercitano su una terza carica Q = 4.0 mC a x = 0.40 m, y = 0?
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- Tre cariche positive uguali q= 1 nC sono ai vertici di un triangolo equilatero di lato (l = 1 m). Supponiamo che le tre cariche insieme creino un campo elettrico.
- Disegna le linee del campo nel piano delle cariche.
- Trova la posizione di un punto in cui il campo elettrico è zero.
- Quali sono l'intensità e la direzione del campo elettrico dovuto alle cariche nel punto medio della base?
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- In un sistema di coordinate rettangolari una carica puntiforme positiva q = 6.00 nC è posta nel punto x = + 0.150 m, y = 0, e una carica puntiforme identica è posta in x = - 0,150 m, y = 0.
Trova le componenti x e y, l'intensità e la direzione del campo elettrico nei seguenti punti:
- l'origine;
- x=0.300 m, y=0;
- x = 0,150 m, y = - 0,400 m;
- x = 0, y = 0,200 m.
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- Due sfere conduttrici identiche si attraggono con una forza di 0,108 N essendo tenute ferme a una distanza di 50,0 cm (tra i centri).
Le sfere vengono improvvisamente collegate con un flo conduttore, che viene poi rimosso. Alla fne le sfere si respingono con una forza elettrostatica di 0,0360 N.
Sapendo che la somma algebrica delle cariche iniziali era positiva, quali erano le cariche iniziali (a) sulla prima sfera e (b) sulla seconda sfera? R: -1 µC, 3µC
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