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Aide – Particule dans un champ
magnétique
L’applet Particule dans un champ magnétique simule le mouvement d’une
particule chargée dans un champ magnétique uniforme.
Clique sur un chiffre pour visualiser l’explication de l’élément
correspondant.
1. Boutons de commande de base
Il existe quatre boutons de commande de base qui sont, de gauche à
droite :
Mise en marche/Pause : Clique sur ce bouton pour démarrer le
mouvement de la particule chargée (point bleu).
Lorsque tu cliques sur Mise en marche, celui-ci bascule au bouton Pause.
Clique sur ce dernier si tu veux obtenir un « instantané » du mouvement
à un instant particulier. Pour reprendre la simulation, clique de nouveau
sur Mise en marche.
Intervalle : Ce bouton te permet de faire progresser le mouvement par
intervalles de temps égaux.
Répéter : Ce bouton te permet de ramener la simulation à son point de
départ en conservant les conditions choisies antérieurement. Si la
trajectoire antérieure de la particule est affichée, le bouton Répéter te
permettra de comparer les trajectoires parcourues sous diverses
conditions. Après avoir cliqué sur Répéter, clique sur Mise en marche
pour relancer le mouvement.
Réinitialiser : Ce bouton ramène l’applet à ses valeurs par défaut.
L’ajustement des conditions initiales ne peut se faire qu’après avoir cliqué
sur Répéter ou sur Réinitialiser.
2. Trajectoire de la particule
Clique sur ce bouton pour afficher la trajectoire de la particule en cyan, tel
qu’illustré dans l’instantané qui suit, ou pour la masquer.
La trajectoire n’est pas effacée quand tu cliques sur Répéter.
3. Vecteur vitesse
Clique sur ce bouton pour afficher ou masquer le vecteur vitesse (mauve).
Voir l’illustration au numéro 2 ci-dessus.
4. Direction du champ magnétique
Cette option te permet de choisir l’une des trois directions possibles du
champ magnétique :



vers l’extérieur de l’écran (indiqué par des petits cercles);
vers l’intérieur de l’écran (indiqué par des petits x);
vers la droite (indiqué par des petites flèches pointant vers la
droite).
L’image qui suit montre la particule dans un champ magnétique pointant
hors de l’écran, vers l’observateur.
5. Réglage du zoom
Cette barre de défilement te permet de faire varier le grossissement de
l’écran entre 1/10 fois et 10 fois.
6. Réglage de la masse
Cette barre de défilement te permet de faire varier la masse m de la
particule par intervalle entier de 1,0 à 3,0. Les unités ne sont pas
précisées.
7. Réglage de la vitesse
Cette barre de défilement te permet de faire varier la vitesse v de la
particule par intervalle entier de 0 à 300. Les unités ne sont pas précisées.
Pour faire un réglage fin de la vitesse, clique sur la rainure de la barre de
défilement, à gauche ou à droite du curseur. Tu peux aussi utiliser les
touches Flèche vers la gauche ou Flèche vers la droite une fois que tu
sélectionnes la barre de réglage de la vitesse.
Note : La direction de la vitesse vectorielle initiale est toujours vers la
droite et ne peut être ajustée. Sa grandeur, c’est-à-dire la vitesse, peut
être ajustée uniquement au moyen de cette barre de défilement et non en
faisant glisser l’extrémité du vecteur vitesse.
8. Réglage de la charge
Cette barre de défilement te permet de faire varier la charge q de la
particule par intervalle entier de -3 à 3. Les unités ne sont pas précisées.
9. Réglage de B
Cette barre de défilement te permet de faire varier la grandeur B du
champ magnétique par intervalle entier de 0 à 3. Les unités ne sont pas
précisées.
10. Données
Le rayon r et la période T de l’orbite circulaire de la particule sont
constamment affichés dans la zone de données située dans le coin
supérieur droit de la fenêtre de l’applet. Les unités ne sont pas précisées.
Note : Le rayon est donné par l’expression :
r = mv/(|q|B).
Les quatre barres de défilement pour m, v, q et B sont disposées dans
l’ordre dans lequel ce ratio est écrit.
La période, en unités SI, est égale à :
période = 2r/v = 2m/(|q|B).
La quantité T affichée dans la zone de données est la période en unités
non précisées. La valeur de T est donnée par :
T = r/v = m/(|q|B).