Exercice : calcul d`incertitudes : mesure de densité

C15S7 BE/mars98
Exercice: Mouvement d’une particule chargée dans un champ électrostatique
Une particule de masse m, de charge q négative, animée d’une vitesse
v0
horizontale, pénètre
entre les armatures d’un condensateur plan. La tension entre les armatures est UAB = U. La
distance entre les armatures est d, leur longueur est L (voir figure ci-dessous).
La particule sort du condensateur
en un point S.
L’expérience a lieu dans le vide, et
on considérera les effets du poids
comme négligeables devant ceux
de la force électrostatique.
1) Après avoir établi dans le repère (O,x,y) l ‘équation de la trajectoire décrite par la particule
dans le champ électrostatique
E
,préciser les coordonnées de S dans ce repère.
2) A la sortie du condensateur, la particule frappe un écran fluorescent en un point I. L’écran
est situé à la distance LE du centre C du condensateur. Si UAB = 0, la particule frappe
l’écran au point O’’.
2.1)Quelle est la nature du mouvement de la particule entre le condensateur et l’écran
lorsque la différence de potentiel est égale à U ?
2.2)En déduire l’expression de la déflexion
Y O I''
en fonction des données.
2.3)Montrer que la connaissance de Y permet de déterminer la charge massique
q
m
de la
particule.