2011-2012 Sadiki

1
Collège Sadiki
Devoir de contrôle n° : 1
Sciences physiques
3 Maths
Jeudi 17-11-2011
Profs : Fkih-Hrizi et Cherchari
 On donnera l’expression littérale avant de passer à l’application numérique.
 L’utilisation de la calculatrice non programmable est autorisée.
 Numéroter les questions.
Exercice n° 1 ( 2 pts ) :
On considère l’équation incomplète modélisant la transformation suivante :
HSO3- + IO3 - + ……………  I- + SO42- +……………..
a- En utilisant les nombres d’oxydation montrer qu’il s’agit d’une réaction d’oxydoréduction
b- Préciser les couples redox intervenant au cours de la réaction
c- Ecrire les équations formelles associées aux couples redox trouvés. En déduire alors
l’équation bilan de la réaction.
Exercice n° 2 ( 5 pts ) :
On donne les masses molaires en (g.mol -1) de : Fe=56 et Ag=108
Dans un volume V=100 cm3 d’une solution aqueuse de nitrate d’argent (Ag+ + NO3-) de
concentration molaire C=1 mol L-1, on ajoute une masse m=2,24 g de fer en poudre, on
constate qu’un dépôt gris scintillant apparaît sur les grains de fer. Lorsque la réaction atteint
son état final on ajoute aux produits formés quelques gouttes d’une solution d’hydroxyde de
sodium, on remarque qu’un précipité vert apparaît instantanément.
1) a/ Identifier les produits de la réaction. Justifier la réponse.
b/ - Ecrire les équations relatives à l’oxydation et à la réduction.
- En déduire l’équation bilan de la réaction.
- Préciser les couples rédox mis en jeu au cours de cette réaction.
2) a/ Calculer la quantité de matière initiale de chacun des réactifs.
b/ Les réactifs sont-ils en proportions stœchiométriques ? Si non, quel est le réactif
limitant ?
c/ Calculer, à la fin de la réaction,
-la concentration molaire des ions présents dans la solution.
-la masse du dépôt métallique formé.
3) Sachant qu’une solution d’acide chlorhydrique réagit avec le fer mais elle est sans action sur
l’argent. Comparer en justifiant la réponse les pouvoirs réducteurs de Fe, Ag ,H. Les placer
sur un axe par ordre de pouvoir réducteur croissant.
Exercice 1 (6,5 pts ) :
Deux points A et B sont situés sur la circonférence d’un cercle de centre O et de rayon
R=6cm. En A et B on place respectivement deux boules ponctuelles chargées de même
charge qA=qB=2.10-7 C et de masses négligeables. ( fig 1 page 3 à compléter et à
remettre avec la copie)
1/Représenter les forces électriques ;FA/B et ;FB/A qui constituent l’interaction électrique
existant entre qA et qB. Donner les caractéristiques de ;FA/B.
2) a-Représenter, au point O, les vecteurs champs électrostatiques de ;EA et ;EB créés
Chimie ( 7 points )
Physique ( 13 points )
B
C

2
respectivement par les charges qA et qB. Calculer la valeur de ;EA.
b-Déterminer les caractéristiques du vecteur champ électrostatique ;EO=;EA+;EB créé
par l’ensemble des deux charges au point O.
3/Au point O, on place un corps ponctuel (C ) de masse m qui porte une charge de valeur
absolue Q=2.10-8 C, il prend une position d’équilibre stable.
a- Représenter la force ;F exercée par qA et qB sur la charge Q0. Quel est le signe de
Qo ? Justifier la réponse.
b- Ecrire la condition d’équilibre du corps ponctuel ( C). Calculer la masse m du corps (
C).
Exercice N°2(6,5 pts)
On donne : |; |;BH|; |=2.10-5 T On prendra 4=12,5
1) Un solénoïde S, de centre O et de longueur L=62,5 cm, comportant N=100 spires, est
parcouru par un courant électrique d’intensité constante I=0,2 A.
a/ Déterminer les caractéristiques du vecteur champ magnétique créé par le courant au point
O centre du solénoïde S
b/Sur la figure 2 ( page 3 à compléter et à remettre avec la copie), Représenter le
spectre magnétique créé par le courant à l’intérieur du solénoïde S et indiquer les faces de la
bobine.
2) On place au point O une petite aiguille aimantée mobile autour d’un axe vertical. Le
solénoïde est placé de telle manière que son axe soit perpendiculaire au méridien
magnétique.
a/ Représenter sur la figure 3 ( page 3 à compléter et à remettre avec la copie), les
vecteurs ;BH composante horizontale du vecteur champ magnétique terrestre et ;BC le
vecteur champ magnétique créé par le courant I à l’intérieur du solénoïde en utilisant
l’échelle : 1 cm  10-5 T, ainsi que la nouvelle position de l’aiguille aimantée.
b/Déterminer l’angle  que fait l’aiguille aimantée avec l’axe du solénoïde lorsque celle-ci
prend une position d’équilibre stable.
3) On superpose avec les champs ;BC et ;BH un champ magnétique ;Ba créé par un aimant
droit dont l’axe passe par O et fait un angle  =60° avec l’axe du solénoïde. Le pôle nord de
l’aimant se trouve à proximité du solénoïde ( figure 4, page 3 à compléter et à remettre
avec la copie). L’axe de l’aiguille aimantée s’oriente alors suivant une direction faisant un
angle β=45° avec
;BH. Montrer que la valeur du champ magnétique créé par l’aimant s’écrit
sous la forme : |; |;Ba|; | = Error!. Calculer sa valeur.
B
C

3
Page à compléter et remettre avec la copie
Nom : ………………………………………… Prénom : …………………………………….. Classe : …………………
Exercice 1 :
Exercice 2 :
O
A
B
Fig 1
=60°
I
NM
SM
O
x
x’
Fig 2
I
NM
SM
O
x
x’
Fig 3
I
NM
SM
O
x
x’
Fig 4
N
S
S
y