Potenziale elettrico ed energia elettrostatica

Calcolare il potenziale elettrico a $15\mathrm{cm}$ da una carica puntiforme $Q=-3,0\mathrm{nC}$, con potenziale nullo a distanza infinita.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In un campo elettrico uniforme di modulo $E=1,2\cdot 10^{4}V/m$ una carica $q=5,0\mu \mathrm{C}$ si sposta di $8,0\mathrm{cm}$ in verso opposto al campo. Calcolare il lavoro compiuto dalla forza elettrica.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un elettrone parte da fermo e attraversa una differenza di potenziale di $250\mathrm{V}$. Calcolare la sua velocità finale, trascurando il peso.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un protone, di massa $m_p=1,67\cdot 10^{-27}\mathrm{kg}$, ha energia cinetica $2,0\mathrm{keV}$. Esprimere l’energia in joule e calcolare la velocità del protone.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Due cariche puntiformi $q_1=+5,0\mu \mathrm{C}$ e $q_2=-2,0\mu \mathrm{C}$ sono ferme a distanza $30\mathrm{cm}$. Calcolare il lavoro esterno necessario per portarle lentamente a distanza infinita l’una dall’altra.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un dipolo ha momento $p=4,0\cdot 10^{-12}\mathrm{C}\cdot \mathrm{m}$. Calcolare il potenziale in un punto a $5,0\mathrm{cm}$ dal centro del dipolo, molto maggiore della distanza tra le cariche, in una direzione che forma un angolo di $60^{\circ }$ con il momento di dipolo.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un anello sottile di raggio $5,0\mathrm{cm}$ porta la carica $10\mathrm{nC}$ distribuita uniformemente. Calcolare il potenziale nel punto dell’asse a $12\mathrm{cm}$ dal centro.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Una sfera isolante di raggio $5,0\mathrm{cm}$ porta la carica $2,0\mathrm{nC}$ distribuita uniformemente nel volume. Calcolare il potenziale nel centro della sfera.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In una regione priva di cariche il potenziale è $V(x,y)=a(3x^{2}y-y^3)$, con $a=20V/{\mathrm{m}}^3$. Calcolare il campo elettrico nel punto $(1,0;1,0)\mathrm{m}$.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Le cariche $+q$, $+q$ e $-2q$, con $q=1,0\mu \mathrm{C}$, occupano i vertici di un triangolo equilatero di lato $15\mathrm{cm}$. Calcolare l’energia elettrostatica del sistema.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un protone con energia cinetica $1,2\mathrm{MeV}$, molto lontano da un nucleo di ferro di carica $26e$, si dirige frontalmente verso il nucleo, considerato fermo. Calcolare la distanza minima di avvicinamento.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

Un filo rettilineo molto lungo porta la carica uniforme $\lambda =2,0nC/m$. Calcolare la differenza tra il potenziale a $2,0\mathrm{cm}$ e il potenziale a $8,0\mathrm{cm}$ dal filo.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.

In una regione con campo uniforme le superfici equipotenziali sono piani paralleli; due piani consecutivi distano $5,0\mathrm{mm}$ e i loro potenziali differiscono di $20\mathrm{V}$. Calcolare il modulo del campo e il lavoro del campo su un elettrone che passa dalla superficie a $10\mathrm{V}$ alla superficie a $50\mathrm{V}$.

Soluzione riservata a chi ha sbloccato la materia.