Esame del 12 luglio 2023
UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CATANIA - DIPARTIMENTO DI FISICA E ASTRONOMIA
CORSO DI LAUREA IN FISICA
ESAME SCRITTO DI FISICA GENERALE II
12/07/2023
(prova completa)
Problema 1↵
Due cariche positive \(q=10 n C\), uguali tra loro, sono tenute fisse ad una distanza tra loro pari a \(d=1 \mathrm{~m}\). Una carica puntiforme \(q_{0}=1 \mathrm{pC}\) viene posta sul piano normale alla congiungente delle due cariche \(q\) e passante per il suo punto di mezzo.
Determinare il luogo geometrico dei punti appartenenti a tale piano per \(\mathrm{i}\) quali la forza elettrostatica agente su \(q_{0}\) ha la massima intensità, e calcolare modulo, direzione e verso della forza in tali punti. Giustificare eventuali approssimazioni.
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Problema 2↵
Una batteria ha una forza elettromotrice \(\varepsilon\) ed una resistenza interna \(r\). Ai capi della batteria viene connesso un resistore variabile \(R\). Si trovi il valore di \(R\) tale da: (I) massimizzare la differenza di potenziale ai capi del resistore variabile; (II) massimizzare la corrente nel circuito; (III) massimizzare la potenza fornita alla resistenza.
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Problema 3↵
Un filo è sagomato a forma di quadrato di lato \(\ell=1 \mathrm{~m}\), ed è percorso da una corrente \(I=1 \mathrm{~A}\). Determinare il modulo dell'induzione magnetica \(\vec{B}\) nel punto \(O\) al centro della spira.
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Problema 4↵
Un fascio laser colpisce una faccia estrema di una lastra di materiale trasparente \((n=1.48)\), come mostrato in figura, nel punto centrale della faccia. L'angolo di incidenza e le dimensioni della lastra sono indicate in figura. Determinare il numero di riflessioni interne del fascio prima di ri-emergere dal lato opposto della lastra.
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