Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Le cariche elettriche Elettrizzazione per induzione Induzione elettrostatica

17. Forze elettriche e campi elettrici

20 esercizi

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Due oggetti possiedono una carica elettrica rispettivamente di -8,0 μC e -2,0 μC. Quanti elettroni devono essere trasferiti dal primo al secondo oggetto per fare in modo che entrambi abbiano la stessa carica elettrica?

Numero di elettroni = ________ x 10¹³.

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

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Il punteggio di un esercizio è determinato
dalla difficoltà: da 1 (più facile) a 5 (più
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Ciascuna delle tre sfere mostrate nella figura possiede una carica elettrica. Come si vede dal disegno, le sfere A e B si attraggono reciprocamente; la stessa cosa accade per le sfere A e C.
Quali delle seguenti affermazioni relative alle sfere B e C è corretta?

A: Le due sfere si attraggono reciprocamente.

B: Non ci sono sufficienti informazioni per rispondere alla domanda.

C: Le due sfere si respingono reciprocamente.

D: Le due sfere non si attraggono, né respingono.

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Un'asta di ebanite carica positivamente viene avvicinata a una piccola sfera conduttrice scarica. Considerando che
tra i due oggetti non avviene nessun contatto, quali delle seguenti affermazioni è corretta?

A: L'asta respinge la sfera.

B: L'asta non attrae né respinge la sfera.

C: Quando l'asta si avvicina alla sfera, la forza, che in precedenza era attrattiva, diventa repulsiva.

D: L'asta attrae la sfera.

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Consideriamo due conduttori identici carichi. Un'asta di ebanite carica positivamente attrae uno dei due conduttori, mentre respinge il secondo. Dopo aver messo in contatto i due corpi conduttori, entrambi vengono respinti dall'asta. Cosa possiamo concludere circa la carica iniziale dei due conduttori?

A: Inizialmente un oggetto ha una carica negativa e uno una carica positiva, in valore assoluto più grande di quella negativa.

B: Inizialmente entrambi gli oggetti hanno la stessa carica negativa.

C: Inizialmente entrambi gli oggetti hanno la stessa carica positiva.

D: Inizialmente un oggetto ha una carica positiva e uno una carica negativa, in valore assoluto più grande di quella positiva.

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Consideriamo tre sfere conduttrici A, B e C; sappiamo che soltanto una di esse possiede una carica elettrica q.
Una delle sfere scariche può caricarsi toccando la sfera carica. Supponiamo che questo processo, che consiste nel mettere in contatto le sfere per poi separarle, possa continuare indefinitamente. In questo modo ciascuna delle tre sfere può acquisire una carica sempre diversa.
Quale delle seguenti distribuzioni di carica è impossibile da raggiungere?

A: q_A = 1/2 q, q_B = 3/8 q, q_C = 1/4 q

B: q_A = 3/8 q, q_B = 3/8 q, q_C = 1/4 q

C: q_A = 1/3 q, q_B = 1/3 q, q_C = 1/3 q

D: q_A = 1/2 q, q_B = 1/4q, q_C = 1/4 q

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Consideriamo due sfere di metallo e un'asta di ebanite carica negativamente. Senza toccare con l'asta le due sfere, quale delle seguenti procedure si possono usare per conferire a ciascuna di esse la stessa carica, ma di segno opposto?

A: Avvicinare le due sfere senza farle toccare. Posizionare l'asta vicino a una delle due sfere, dalla parte opposta allo spazio che le separa; quindi, lasciando l'asta in questa posizione, allontanare le sfere tra loro.

B: Avvicinare le due sfere senza farle toccare. Posizionare l'asta nello spazio che separa le due sfere, dopodiché, lasciando l'asta in questa posizione, allontanare le sfere tra loro.

C: Mettere in contatto le due sfere. Posizionare l'asta vicino a una delle sfere, dalla parte opposta rispetto alla regione di contatto; dopodiché, lasciando l'asta in questa posizione, allontanare le sfere tra loro.

D: Mettere in contatto le due sfere. Posizionare l'asta vicino a una delle sfere, dalla parte opposta rispetto alla regione di contatto; quindi allontanare l'asta e soltanto dopo questa operazione separare le sfere.

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Considera le seguenti quattro affermazioni riguardanti due cariche puntiformi. Determina quali azioni non cambiano l'intensità della forza elettrostatica che ciascuna carica esercita sull'altra:

A. Raddoppiare il valore di ciascuna carica, raddoppiando anche la distanza che le separa.

B. Raddoppiare il valore di ciascuna carica, riducendo alla metà del valore iniziale la distanza che le separa.

C. Raddoppiare il valore di una delle due cariche, raddoppiando la distanza che le separa.

D. Raddoppiare il valore di una delle due cariche, aumentando la distanza che le separa di un fattore √2.

A: A e B.

B: C e D.

C: B e C.

D: A e D.

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Le cariche puntiformi mostrate nella figura sono allineate, equidistanti e hanno la stessa carica in valore assoluto. Considera la forza che si esercita su ognuna di esse a causa della presenza delle altre due. Metti le forze in ordine decrescente rispetto alla loro intensità.

A: B, C, A.

B: A, C, B.

C: A, B, C.

D: B, A, C.

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Le cariche puntiformi mostrate nella figura occupano i vertici di un triangolo equilatero e hanno la stessa carica in valore assoluto. Due cariche sono positive e una è negativa. In quale vertice la forza risultante che agisce sulla carica presente in quel punto è parallela all'asse x?

A: B.

B: C.

C: A.

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Tre cariche puntiformi da +3,0 mC occupano tre dei quattro vertici di un quadrato. Quanto deve essere grande in valore assoluto una carica negativa posta nel quarto vertice del quadrato, affinché la risultante delle forze che agisce sulla carica che si trova nell'angolo diagonalmente opposto a essa sia uguale a zero?

|q| = ________ mC

Per i numeri decimali usa la virgola e non il punto (per es. 56,2 e non 56.2). Fai attenzione alle cifre significative!

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A causa di un campo elettrico, una carica positiva +q subisce una forza di intensità F diretta verso sinistra.
La carica positiva viene quindi rimpiazzata da una carica negativa -2q. Quali sono le caratteristiche della forza
che subisce la carica negativa?

A: Intensità della forza = 2F, forza diretta verso sinistra.

B: La carica negativa non subisce nessuna forza,
perché il campo elettrico agisce soltanto sulle cariche positive.

C: Intensità della forza = 2F, forza diretta verso destra.

D: Intensità della forza = F, forza diretta verso sinistra.

E: Intensità della forza = F, forza diretta verso destra.

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Una carica positiva puntiforme q₁ genera un campo elettrico di intensità E₁ in un punto dello spazio distante r₁ dalla carica. La carica viene rimpiazzata quindi da un'altra carica positiva q₂ che genera un campo elettrico di intensità E₂ = E₁ a una distanza r₂ = 2r₁.
Qual è la relazione che lega q₂ a q₁?

A: q₂ = 1/2 q₁.

B: q₂ = √2 q₁.

C: q₂ = 4 q₁.

D: q₂ = 2 q₁.

E: q₂ = 1/4 q₁.

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La figura mostra una carica positiva e una carica negativa. La carica negativa è più grande in valore assoluto.
In quale zona della retta che unisce le due cariche si trova il punto nel quale il campo elettrico totale è uguale a zero?

A: Tra le cariche, a sinistra del punto medio.

B: A destra della carica negativa.

C: Tra le cariche, a destra del punto medio.

D: A sinistra della carica positiva.

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Tre cariche puntiformi (alcune positive e alcune negative) sono posizionate ai vertici dello stesso quadrato in diverse configurazioni (A, B, C, D). Tutte le cariche hanno la stessa grandezza in valore assoluto.
Qual è, se esiste, la configurazione di carica che genera al centro del quadrato il campo elettrico di maggiore intensità?

A: B.

B: D.

C: C.

D: A.

E: Le quattro configurazioni di carica generano al centro del quadrato lo stesso campo elettrico.

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Una carica puntiforme di 1,4 μC si trova all'interno di un condensatore piano. La forza che agisce su di essa è pari a 0,28 N. Qual è la densità di carica delle armature del condensatore?

σ = ________ x 10^-6 C/m²

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La figura mostra una linea di campo di un campo elettrico. Verso quali direzioni punta il campo elettrico nei punti A, B
e C?

A: Verso nord nel punto A, a sudest in B, a ovest in C.

B: Verso nord nel punto A, a nordovest in B, a est in C.

C: Verso sud nel punto A, a nordest in B, a ovest in C.

D: Verso sud nel punto A, a sudest in B, a est in C.

E: Verso sud nel punto A, a sudovest in B, a ovest in C.

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La figura mostra alcune linee di campo. Considera i campi elettrici nei punti indicati e mettili in ordine decrescente rispetto alla loro intensità.

A: A, C, B.

B: B, A, C.

C: A, B, C.

D: B, C, A.

E: C, A, B.

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Considera un campo elettrico costante in corrispondenza dei punti di una superficie quadrata di lato 0,80 m. Come mostrato in figura, l'intensità del campo è pari a 3,6 N/C e la sua direzione è inclinata di 35° rispetto alla superficie. Calcola il flusso del campo elettrico Φ_E attraverso la superficie.

Φ_E = ________ Nּm²/C

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Come mostrato nella figura, all'interno di una superficie cubica gaussiana ci sono due cariche, q₁ = +6,0 x 10^-12 C e q₂ = -2,0 x 10^-12 C. Calcola il flusso del campo elettrico Φ_E attraverso la superficie.

Φ_E = ________ Nּm²/C.

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Considera un piano infinito uniformemente carico. Due cariche identiche A e B sono disposte in modo tale che B dista dal piano il doppio di A. Le cariche di A e B sono molto piccole e la loro interazione reciproca è trascurabile.
Indichiamo con F_A e F_B i moduli delle forze elettrostatiche che agiscono su A e B. Quale delle seguenti equazioni è corretta?

A: F_A = 2F_B

B: F_A = F_B

C: F_A = F_B/2

D: F_A = F_B/4

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