Fisica - Scuola secondaria di secondo grado Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche Le onde elettromagnetiche Spettro elettromagnetico

30. Le equazioni di Maxwell e le onde elettromagnetiche

20 esercizi

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Fisica

Quale tra le equazioni di Maxwell implica che un campo magnetico variabile è sorgente di un campo elettrico?

Γ_{L} (\vec{B}) = μ_{0} [i_{tot} + ε_{0} \frac{d Φ (\vec{E})}{d t}]

Γ_{L} (\vec{E}) = - \frac{d Φ_{S} (\vec{B})}{d t}

Φ_{Ω} (\vec{B}) = 0

Φ_{Ω} (\vec{E}) = \frac{Q_{tot}}{ε_{0}}

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Fisica

Un'onda elettromagnetica con una lunghezza d'onda di 1 cm è

A: una microonda.

B: un ultravioletto.

C: un raggio X.

D: un'onda radio.

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Fisica

Un'onda elettromagnetica ha una frequenza di 4,5×10¹² Hz. Quanto vale la sua lunghezza d'onda?

A: 67 μm

B: 1,5 mm

C: 6,7 m

D: 15 km

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La relazione tra un campo magnetico variabile B_v e il campo elettrico E_i indotto da esso in un circuito può essere scritta come:

A: (Flusso di B_v) = –(derivata temporale della circuitazione di E_i)

B: (Flusso di E_i) = –(derivata temporale della circuitazione di B_v)

C: (Circuitazione di B_v) = –(derivata temporale del flusso di E_i)

D: (Circuitazione di E_i) = –(derivata temporale del flusso di B_v)

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In un circuito si genera un campo elettrico indotto quando è presente

A: un accumulo di cariche libere.

B: una variazione del campo magnetico.

C: una variazione del flusso del campo magnetico.

D: una variazione del flusso del campo elettrico.

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La circuitazione di un campo elettrico indotto calcolata lungo un circuito elettrico chiuso è uguale

A: alla forza elettromotrice indotta nel circuito.

B: a zero.

C: all'opposto della forza elettromotrice indotta nel circuito.

D: all'inverso della forza elettromotrice indotta nel circuito.

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Le equazioni di Maxwell affermano che per una superficie chiusa è identicamente uguale a zero la grandezza detta:

A: flusso del campo elettrico.

B: flusso del campo magnetico.

C: circuitazione del campo elettrico.

D: circuitazione del campo magnetico.

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Fisica

Il termine nuovo introdotto da Maxwell nelle equazioni dell'elettromagnetismo contiene la variazione rispetto al tempo della grandezza detta:

A: flusso del campo elettrico.

B: circuitazione del campo magnetico.

C: flusso del campo magnetico.

D: circuitazione del campo elettrico.

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Il campo elettrico e il campo magnetico di un'onda elettromagnetica sono

A: perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda e perpendicolari tra loro.

B: paralleli alla direzione di propagazione dell'onda e perpendicolari tra loro.

C: perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda e paralleli tra loro.

D: paralleli alla direzione di propagazione dell'onda e paralleli tra loro.

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La velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche:

A: ha un valore maggiore nella materia che non nel vuoto.

B: ha un valore nella materia che è sempre minore del valore nel vuoto.

C: ha un valore nella materia che può essere maggiore oppure minore del suo valore nel vuoto.

D: ha lo stesso valore nel vuoto e nella materia.

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Affinché gli effetti di un'onda elettromagnetica siano avvertibili, è necessario che l'onda sia caratterizzata da campi elettrici e magnetici

A: che rimangono costanti nel tempo.

B: perpendicolari tra loro.

C: che cambiano rapidamente al passare del tempo.

D: che hanno grande intensità.

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Una particella carica irraggia energia sotto forma di onde elettromagnetiche:

A: sempre.

B: ogni volta che si muove.

C: ogni volta che è accelerata.

D: ogni volta che si sposta all'interno di un campo elettrico o magnetico.

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I vari tipi di onde elettromagnetiche si distinguono gli uni dagli altri per il valore che assume una particolare grandezza fisica. Quale?

A: Il campo elettromagnetico.

B: L'ampiezza.

C: La velocità.

D: La frequenza.

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Fisica

Quale di queste grandezze fisiche è necessariamente differente se si confrontano raggi gamma e onde radio?

A: L'ampiezza.

B: La velocità di propagazione.

C: L'intensità.

D: La frequenza.

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Quale di queste grandezze fisiche è certamente differente se si confrontano microonde e radiazioni ultraviolette?

A: L'ampiezza.

B: La velocità di propagazione.

C: L'intensità.

D: La lunghezza d'onda.

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All'interno di una sfera di centro O e raggio r vi sono una carica elettrica e un magnete. Come variano i due flussi del campo elettrico e di quello magnetico attraverso la superficie sferica, se si raddoppia il raggio della sfera?

A: Entrambi i flussi quadruplicano.

B: Il flusso del campo magnetico non varia.

C: Il flusso del campo magnetico è sempre nullo.

D: Il flusso del campo elettrico non varia.

E: Entrambi i flussi si riducono a un quarto del loro valore.

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Fisica

Un condensatore piano viene alimentato da una forza elettromotrice alternata. Quali delle seguenti affermazioni sono corrette?

A: Le armature del condensatore non si caricano.

B: Il campo elettrico e il campo magnetico concatenato variano con la stessa frequenza della forza elettromotrice alternata.

C: Fra le armature del condensatore si instaura un campo elettrico variabile.

D: Le armature del condensatore diventano alternativamente una positiva e l'altra negativa.

E: Il campo elettrico e il campo magnetico concatenato variano con una frequenza doppia rispetto a quella della forza elettromotrice alternata.

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Un condensatore piano ad armature circolari di raggio r = 2 cm viene caricato in un tempo t. Il campo elettrico tra le armature varia con la legge ΔE/Δt = 2·10¹⁰ V/(m·s). Quali tra le seguenti affermazioni sono corrette?

A: La variazione del flusso del campo elettrico è nulla.

B: L'intensità della corrente di spostamento è: i = 2,2·10^–4 A.

C: L'intensità della corrente di spostamento è: i = 2,5·10⁷ A.

D: La corrente di spostamento è nulla.

E: La variazione del flusso del campo elettrico è pari a 2,5·10⁷ (V·m)/s.

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La quarta equazione di Maxwell:

A: si applica soltanto a campi elettrici che non variano nel tempo.

B: generalizza il teorema della circuitazione di Ampère.

C: lega il campo magnetico alle sue sorgenti.

D: contiene un termine chiamato corrente di spostamento.

E: si ottiene per simmetria dalla terza, scambiando i ruoli del campo elettrico e del campo magnetico.

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A: La luce è un'onda elettromagnetica.

B: In un'onda elettromagnetica il campo elettrico e il campo magnetico sono paralleli tra loro, ma perpendicolari alla direzione di propagazione dell'onda.

C: Il rapporto tra le intensità del campo elettrico e del campo magnetico di un'onda elettromagnetica è dato dalla velocità della luce.

D: Il campo elettromagnetico si manifesta soltanto nelle vicinanze delle sorgenti che lo generano.

E: La velocità di propagazione di un'onda elettromagnetica è data dalla radice quadrata del rapporto tra la costante dielettrica e la permeabilità magnetica del vuoto.

Vero o falso

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