DS5.

1ère GEN 2007-2008
DS5.
DS sur le magnétisme:
jeudi 6 mars 2008.
Les exercices sont totalement indépendants et peuvent être traités dans un ordre quelconque.
Il sera tenu compte de la présentation, de l'écriture et de l'orthographe dans la notation.
1°) - exercice n° 1 : champ magnétique des aimants 5 pts
Q1 : lignes de champ :
Le vecteur champ magnétique est perpendiculaire à la ligne de champ.
Le vecteur champ magnétique est orienté dans le même sens que la ligne de champ.
L'intensité du champ magnétique en un point se mesure en tesla (T).
L'intensité du champ magnétique en un point se mesure en volt (V).
Q2 : champ magnétique d’un aimant droit :
figure 1
figure 3
figure 2
figure 4
Q3 : champ magnétique d’un aimant en U :
figure 5
FLEURIAULT
figure 6
Page 1 sur 5
840905188
2007/2008
1ère GEN 2007-2008
DS5.
figure 8
figure 7
Q4 : dans quelle représentation correcte a-t-on un champ magnétique uniforme ?
figure n°5.
figure n°1.
figure n°6.
figure n°2.
figure n°7.
figure n°3.
figure n°8.
figure n°4.
Q5 : soit le système composé des deux aimants ci-dessous :
On note
FLEURIAULT
le champ résultant en P. Cocher la case correspondant à la bonne figure.
Page 2 sur 5
840905188
2007/2008
1ère GEN 2007-2008
DS5.
2°) -
exercice n° 2 : règles d’orientation de B 5 pts
2-1. Compléter la phrase suivante : pour un aimant permanent, le vecteur champ magnétique rentre par le
pôle ……… et sort par le pôle ………….
2-2. Rappeler la règle de la main droite pour trouver le sens du champ magnétique dans un solénoïde,
lorsqu’on connaît le sens du courant (on pourra faire un dessin pour expliquer).
2-3. Application n°1 : dans chacun des 3 cas ci-dessous, indiquer le pôle Nord et le pôle Sud du système
(vous pouvez répondre directement sur l'énoncé en expliquant la règle utilisée).
2-4.
cas n° 1 :
N
aimant permanent
aiguille aimantée
cas n° 2 :
cas n° 3 :
sens du
courant I
I
lignes de
champ
2-5.
Application n°2 : déterminer le sens du courant dans chacun des trois cas suivants :
FLEURIAULT
Page 3 sur 5
840905188
2007/2008
1ère GEN 2007-2008
DS5.
3°) -
exercice n° 3 : force de Laplace et de Lorentz 5 pts
3°) - 1) on considère les rails de Laplace (dispositif vu en cours) que l’on regarde par le dessus.
a) Tracer sur le schéma la force de Laplace qui agit sur la barre CD pour que celle-ci se déplace
vers la droite.
b) Donner l’expression de cette force en fonction des vecteurs I et B, et de la longueur de la
barre CD . Déterminer alors sur le schéma le sens du courant I.
c) Donner le module de la force de Laplace si le module de B est de 100 mT.
3°) - 2) on considère maintenant le dispositif ci-dessous :
E
On sait que U > 0 et on rappelle que le champ électrique
vers le bas.
a) rappeler l’expression de la force électrique
b) indiquer le sens de cette force.
c) rappeler l’expression de la force de Lorentz
Fe
Fm
E
entre les deux plaques est donc dirigé du haut
qui agit sur l’électron en fonction de q et de
E.
qui agit sur l’électron en fonction de q, de la
v
vitesse
et de B .
d) indiquer le sens de cette force en justifiant la réponse.
e) indiquer alors finalement la direction du faisceau d’électrons (en haut à droite, en haut à gauche, en
bas à droite ou en bas à gauche)
FLEURIAULT
Page 4 sur 5
840905188
2007/2008
1ère GEN 2007-2008
DS5.
4°) -
exercice n° 4 : induction 5 pts
1) Enoncer la loi de Lenz.
Dans chacun des cas ci-dessous, lors du déplacement de l’aimant ou de la bobine :
2) dessiner le champ magnétique B créé par l’aimant
3) dessiner le champ magnétique induit Bind crée.
4) en déduire si la face F de la bobine présente un pôle nord ou un pôle sud.
Dans les cas suivants :
5) dessiner le champ magnétique induit Bind crée par le courant induit indiqué.
6) En déduire si il s’agit d ‘un éloignement ou d’un rapprochement.
FLEURIAULT
Page 5 sur 5
840905188
2007/2008