MOUVEMENT DE PARTICULES CHARGÉES 1 Action d’un champ magnétique sur un proton ou un électron Un électron et un proton de même énergie cinétique décrivent des trajectoires circulaires dans un champ magnétique uniforme. Comparer : 1. leur vitesse, 2. le rayon de leur trajectoire, 3. leur période. 2 Miroir magnétique Un électron pénètre en A avec une vitesse initiale ~v0 dans la zone grisée où règne un ~ uniforme et stationchamp magnétique B naire. Tracer la trajectoire de l’électron et justifier la dénomination de ce dispositif. 3 Sélecteur d’isotopes Des particules de charge q > 0 pénètrent avec une vitesse ~v dans un espace où règne un champ électrique uniforme, créé par deux plaques conductrices chargées distantes de d. La d.d.p entre les plaques est U . Il règne aussi dans le même espace un champ magnétique uniforme orthogonal à ~v . 1. Montrer que pour une valeur particulière v0 ~ les de k~v k et en choisissant le sens de B, particules peuvent avoir un mouvement rectiligne uniforme et passer par la fente F . A.N : B = 0, 10 T ; E = 1, 0.104 V.m−1 . 2. Le faisceau est constitué d’ions 42 He2+ et 32 He2+ , de masses respectives m1 = 6, 6.10−27 kg et m2 = 5, 0.10−27 kg. Ces ions avant d’arriver dans le dispositif, ont été accélérés à partir d’une vitesse négligeable, sous une même tension U0 (le dispositif d’accélération n’est pas représenté sur le schéma). Montrer qu’en choisissant convenablement la d.d.p. U entre les deux plaques, on peut recueillir l’un ou l’autre des isotopes en F . A.N : U1 = 100 V permet de recueillir 42 He2+ , quelle valeur U2 de U permet de recueillir 2+ 3 ? 2 He q 1 Réponse : U2 = m U = 115 V. m2 1