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Campo magnetico, onde elettromagnetiche. relatività

Total questions: 25

Worksheet time: 13mins

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1.

In un circuito nel quale circola una corrente indotta:

a)

il flusso del campo magnetico associato alla corrente indotta si oppone alla variazione del campo inducente

b)

il flusso del campo magnetico associato alla corrente indotta si oppone al campo inducente

c)

il flusso del campo magnetico associato alla corrente indotta si oppone al flusso del campo inducente

d)

il flusso del campo magnetico associato alla corrente indotta si oppone alla variazione del flusso del campo inducente.

2.

Se si avvicina una calamita a un circuito chiuso, in quale caso nel circuito si manifesta una corrente indotta?

a)

Qualunque sia il polo del magnete che viene avvicinato al circuito

b)

Soltanto se al circuito viene avvicinato il polo nord del magnete

c)

Soltanto se al circuito viene avvicinato il polo sud del magnete

d)

In nessun caso

3.

Secondo la legge di Faraday-Neumann, la forza elettromotrice indotta in un circuito che è attraversato da un campo magnetico il cui flusso varia nel tempo

a)

è uguale alla rapidità di variazione del flusso del campo magnetico

b)

è uguale alla rapidità di variazione del flusso del campo magnetico, cambiata di segno

c)

è uguale all'inverso della rapidità di variazione del flusso del campo magnetico

d)

è uguale all'inverso della rapidità di variazione del flusso del campo magnetico, cambiata di segno

4.

La legge di Faraday-Neumann afferma che in un circuito attraversato da un campo magnetico il cui flusso varia nel tempo

a)

esiste una forza esterna la cui intensità è uguale e opposta alla rapidità di variazione del flusso del campo magnetico

b)

esiste una forza elettromotrice uguale e opposta alla rapidità di variazione del flusso del campo magnetico

c)

esiste una forza esterna la cui intensità è uguale in ogni istante al flusso del campo magnetico

d)

esiste una forza elettromotrice uguale in ogni istante al flusso del campo magnetico

5.

Quando si parla di corrente alternata si intende

a)

che la corrente circola per metà del tempo, mentre per l'altra metà è uguale a zero

b)

che la corrente cambia periodicamente senso di scorrimento con una dipendenza sinusoidale dal tempo

c)

che due diversi generatori si alternano nel generare la corrente

d)

che il valore della corrente cambia nel tempo irregolarmente da positivo a negativo e viceversa

6.

In un paese ove gli impianti domestici siano alimentati da una forza elettromotrice di valore efficace 230 V, come da noi, ma con una pulsazione di valore doppio, quale tra queste grandezze avrebbe valore diverso dal nostro?

a)

La tensione massima

b)

La potenza media erogata

c)

La frequenza della corrente

d)

Il valore efficace della corrente

7.

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

a)

una variazione del campo magnetico

b)

una variazione del flusso del campo magnetico

c)

una variazione del flusso del campo elettrico

d)

un accumulo di cariche libere

8.

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

a)

circuitazione del campo elettrico

b)

circuitazione del campo magnetico

c)

flusso del campo elettrico

d)

flusso del campo magnetico

9.

La velocità di propagazione delle onde elettromagnetiche:

a)

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

b)

ha un valore maggiore nella materia che non 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

10.

A bordo di un'astronave, che è in moto nello spazio con velocità 3c/4 rispetto alla Terra, si misura tra due eventi un intervallo di tempo di 10 s.
Qual è l'intervallo tra gli stessi due eventi osservato dalla Terra?

a)

      7,5 s

b)

10,4 s

c)

11,5 s

d)

15,1 s

11.

Due sonde spaziali S1 e S2 viaggiano parallele verso un pianeta a velocità pari rispettivamente a c/4 e c/3; quando si trovano affiancate emettono entrambe un raggio luminoso verso il pianeta. Quanto vale il rapporto fra i tempi T1 e T2 impiegati dai due raggi per raggiungere il pianeta?

a)

1

b)

3/4

c)

3,4

d)

4/3

12.

Una sorgente emette luce di frequenza f. A quale velocità si deve allontanare da essa un osservatore per registrare una frequenza 0,1f ?

a)

0,1c

b)

(9/11)c

c)

(99/101)c

d)

(1/10)c

13.

Due sorgenti S1 e S2, che viaggiano a velocità costante, si trovano rispettivamente nell'origine e in un punto a distanza d dall'origine quando emettono luce simultaneamente una verso l'altra. A quale distanza dall'origine si incontreranno i due raggi di luce

a)

A una distanza pari a d/2, in ogni caso

b)

A una distanza pari a d/2, ma soltanto se le velocità delle due sorgenti hanno verso concorde

c)

A una distanza superiore a d/2, se le due sorgenti si stanno allontanando tra loro

d)

A una distanza inferiore a d/2, se le due sorgenti si stanno avvicinando tra loro

14.

Un astronomo sta misurando la radiazione elettromagnetica emessa da due stelle, ciascuna delle quali può essere considerata come un perfetto corpo nero. L'astronomo inserisce i dati ricavati in un grafico nel quale rappresentare l'intensità della radiazione (per unità di lunghezza d'onda) in funzione della lunghezza d'onda.
Lo scienziato nota che la curva relativa alla stella A ha un massimo in corrispondenza di una lunghezza d'onda più piccola di quella relativa al massimo di intensità della stella B.
Cosa si può concludere circa la temperatura di superficie delle due stelle

a)

Non si hanno abbastanza informazioni per trarre conclusioni circa la temperatura di superficie

b)

La stella A ha una temperatura di superficie maggiore

c)

Essendo due corpi neri perfetti, le due stelle hanno la stessa temperatura di superficie

d)

La stella B ha una temperatura di superficie maggiore

15.

L'effetto Compton descrive:

a)

l'onda associata a una particella come un'onda di probabilità

b)

la natura corpuscolare della luce

c)

la natura ondulatoria della luce

d)

l'espulsione dei fotoelettroni da un metallo colpito dalla luce

16.

Supponiamo di riuscire a misurare la quantità di moto di un elettrone con incredibile accuratezza (l'incertezza associata alla misura della quantità di moto è uguale a zero). L'incertezza associata alla misura simultanea della posizione dell'elettrone

a)

è anch'essa uguale a zero

b)

ha un valore finito, compreso tra zero e infinito

c)

è infinitamente grande

d)

non può essere definita, perché non è possibile effettuare per un elettrone una misura simultanea della quantità di moto e della posizione

17.

Si può definire per il fotone la quantità di moto?

a)

No, perché il fotone non ha massa e la massa è una grandezza necessaria per definire la quantità di moto

b)

No, perché un fotone viaggia sempre alla velocità della luce e di conseguenza avrebbe una quantità di moto infinita

c)

Sì, la quantità di moto p del fotone è legata alla sua lunghezza d'onda λ dalla relazione p = hλ, con h costante di Planck

d)

Sì, la quantità di moto p del fotone è legata alla sua lunghezza d'onda λ dalla relazione p = h/λ, con h costante di Planck

18.

Un raggio di luce colpisce una superficie di metallo. Se la lunghezza d'onda dei fotoni incidenti diminuisce, l'energia cinetica massima dei fotoelettroni emessi dalla superficie:

a)

aumenta, perché l'energia dei fotoni incidenti è diventata più grande

b)

aumenta, perché il lavoro di estrazione del metallo è maggiore

c)

diminuisce, perché il lavoro di estrazione del metallo è diventato più piccolo

d)

rimane la stessa, perché l'energia dei fotoni incidenti non cambia

19.

Supponiamo di voler creare in una certa regione di spazio un campo magnetico uniforme di grande intensità. Quale delle seguenti è la scelta migliore?

a)

La regione esterna a un solenoide molto lungo e percorso da corrente

b)

La regione interna di un solenoide percorso da corrente

c)

Lo spazio che circonda un filo indefinitamente lungo percorso da corrente

d)

Lo spazio che circonda una spira percorsa da corrente

20.

Nei tre fili indefinitamente lunghi mostrati nella figura scorre la stessa intensità di corrente. Il verso della corrente del filo C è opposto a quello dei fili A e B. Sappiamo che i tre fili sono equispaziati tra loro. Ogni filo sperimenta una forza dovuta alla presenza degli altri due. Su quale filo si esercita la forza più grande?

a)

A

b)

B

c)

Sui i fili si esercita la stessa forza

d)

C

21.

All'interno di un circuito che contiene un generatore di corrente alternate viene inserito un resitore.
Cosa succede alla potenza media dissipata nel resistore quando la frequenza del generatore viene raddoppiata e la tensione efficace triplicata?

a)

La potenza media aumenta di un fattore 2 x 3 = 6, visto che è proporzionale al prodotto della frequenza per la tensione efficace

b)

La potenza media raddoppia perché è proporzionale alla frequenza

c)

La potenza media triplica perché è proporzionale alla tensione efficace

d)

La potenza media aumenta di un fattore 32 = 9, visto che è proporzionale al quadrato della tensione efficace

22.

Supponiamo che la frequenza f di una corrente alternata diventi uguale a zero (il che significa che la corrente alternata diventa una corrente continua). Quale dei seguenti elementi circuitali impedirebbe alla corrente di scorrere nel circuito?

a)

Un condensatore, perché la sua reattanza è massima quando f = 0 Hz

b)

Un condensatore, perché la sua reattanza è minima quando f = 0 Hz

c)

Un resistore, perché la sua reattanza è massima quando  f = 0 Hz

d)

Una induttanza, perché la sua reattanza è minima quando f = 0 Hz

e)

Una induttanza, perché la sua reattanza è massima quando f = 0 Hz

23.

A quale (o quali) delle seguenti situazioni si possono applicare le equazioni che definiscono la dilatazione temporale e la contrazione spaziale?

a)

Rispetto a un sistema di riferimento inerziale, due osservatori hanno diverse accelerazioni costanti

b)

Rispetto a un sistema di riferimento inerziale, due osservatori hanno la stessa accelerazione costante

c)

Rispetto a un sistema di riferimento inerziale, due osservatori si stanno muovendo con diverse velocità costanti

d)

In un sistema di riferimento inerziale, un osservatore ha una velocità costante e uno un'accelerazione costante

24.

La variazione della lunghezza d'onda, nell'effetto Compton, è espressa dalla formula:

a)

Δλ=hmec(1+cos⁡θ)\Delta\lambda=\frac{h}{m_ec}\left(1+\cos\theta\right)

b)

Δλ=hmec(1−cos⁡θ)\Delta\lambda=\frac{h}{m_ec}\left(1-\cos\theta\right)

c)

Δλ=hmeccos⁡θ\Delta\lambda=\frac{h}{m_ec}\cos\theta

d)

Δλ=h mec(1−cos⁡θ)\Delta\lambda=\frac{h\ m_e}{c}\left(1-\cos\theta\right)

25.

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

a)

ΦA(E)=Qtotϵ0\Phi_A\left(E\right)=\frac{Q_{tot}}{\epsilon_0}

b)

ΦA(B)=0\Phi_A\left(B\right)=0

c)

Γγ(E)=−dϕS(B)dt\Gamma_{\gamma}\left(E\right)=-\frac{d\phi_S\left(B\right)}{dt}

d)

Γγ(B)=μ0[iTot+ϵ0dϕS(E)dt]\Gamma_{\gamma}\left(B\right)=\mu_0\left[i_{Tot}+\epsilon_0\frac{d\phi_S\left(E\right)}{dt}\right]