MOTO IN CAMPI ELETTRICI

  1. Un elettrone, inizialmente fermo, viene posto in una zona di spazio in cui è presente un campo elettrico costante di 1000 V/m diretto verso l'alto. Calcolare:
    1. la forza agente sull'elettrone;  (R: 0.16 fN)
    2. la velocità e l'energia cinetica dell'elettrone dopo che ha percorso 5 cm;  (R: 4.2·106 m/s; 8·10-18 J)
    3. il tempo impiegato a percorrere i 5 cm. (R: 23.8 ns)
  1. Un elettrone entra con velocità Vo= 0.5·107 m/s con un angolo di 30° rispetto l'orizzontale in una regione di spazio in cui è presente un campo elettrico uniforme E= 100000 N/C diretto verso l'alto. Calcolare:
    1. l'altezza massima a cui giunge l'elettrone rispetto alla sua quota iniziale; (R: 0.178 mm)
    2. la distanza a cui l'elettrone torna alla sua quota iniziale. (R: 1.23 mm)
  1. Un elettrone entra a metà strada tra le armature di un condensatore piano distanti 10 cm tra loro, con velocità di 106 m/s parallela alle armature stesse. L'elettrone urta contro l'armatura carica positivamente alla distanza di 20 cm dal bordo. Calcolare la differenza di potenziale tra le armature e l'energia cinetica dell'elettrone nell'istante dell'urto. (R: 1.42 V; 5.7·1019 J)
  1. Due piastre cariche piane e parallele distano tra loro 2 cm. Il campo elettrico tra le piastre, uniforme e diretto verso il basso, vale E= 1000 N/C. La lunghezza delle piastre è di 5 cm. Se un protone viene immesso con velocità V perpendicolare alle linee di forza del campo e in prossimità dell'estremità superiore sinistra del sistema formato dalle due piastre (quella positiva), determina il valore minimo di V che consenta al protone di uscire dal campo elettrico. (R: 7.74·104m/s)
  1. Un protone possiede una velocità iniziale di 400000 m/s. Determina: quale differenza di potenziale è necessaria per fermarlo; (R: 840 V) quale differenza di potenziale è necessaria per ridurre la velocità iniziale del protone di un fattore 2; (R: 630 V) quale differenza di potenziale è necessaria per ridurre l'energia cinetica iniziale del protone di un fattore 2; (R: 420 V)
  1. A proton moves at 4.50·105 m/s in the horizontal direction. It enters a uniform vertical electric field with a magnitude of 9.60·103 N/C. Ignoring any gravitational effects, find:
    1. the time interval required for the proton to travel 5.00 cm horizontally,
    2. its vertical displacement during the time interval in which it travels 5.00 cm horizontally,
    3. the horizontal and vertical components of its velocity after it has traveled 5.00 cm horizontally.
  1. When the terminals of a battery are connected to two parallel conducting plates with a small gap between them, the resulting charges on the plates produce a nearly uniform electric field E between the plates. If the plates are 1.0 cm apart and are connected to a 100-volt battery as shown in figure, the field is vertically upward and has magnitude E = 1.00·104 N/C.
    1. If an electron (e = -1.60·10-9 C, m = 9.11·10-31 kg) is released from rest at the upper plate, what is its acceleration?
    2. What speed and kinetic energy does it acquire while traveling 1.0 cm to the lower plate?
    3. How long does it take to travel this distance?
  1. Un nucleo di elio (carica +2e) si trova in una regione di spazio in cui è presente un campo elettrico uniforme. Esso si sposta di 20 cm lungo una linea di forza del campo, attraversando così una differenza di potenziale ΔV = −0,5 kV. La sua energia cinetica iniziale era Kin = 1,2 × 10−16 J. Determinare il modulo del campo elettrico e l’energia cinetica finale del nucleo di elio.