Exercices du chapitre 3 : Le magnétisme (séance 1)
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Exercices du chapitre 3 : Le magnétisme (séance 1) Tutorat PSA SPR 29 août 2013 Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 1 / 21 1 Exercice 1 : Champ magnétique d'un circuit, by Lisa et Chloé 2 Exercice 2 : Loi de Biot et Savart, by Chloé 3 Exercice 3 : Champ créé par un triangle équilatéral, by Chloé 4 Exercice 4 : Mouvement d'une particule dans un champ, by Ali et Adrien Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 2 / 21 1 Exercice 1 : Champ magnétique d'un circuit, by Lisa et Chloé 2 Exercice 2 : Loi de Biot et Savart, by Chloé 3 Exercice 3 : Champ créé par un triangle équilatéral, by Chloé 4 Exercice 4 : Mouvement d'une particule dans un champ, by Ali et Adrien Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 3 / 21 Question 1 On souhaite calculer la contribution du fragment 1 au champ qui règne en O : → − ey → − ez → − ex I O Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 4 / 21 Question 1 On souhaite calculer la contribution du fragment 1 au champ qui règne en O : → − ey → − ez I O → − ex Question 1 On souhaite calculer la contribution du fragment 1 au champ qui règne en O : → − ey → − ez → − ex I O On applique la formule du cours en ne prenant qu'un demi-l : il faut changer les bornes d'intégration ! Z − → µ0 I 1 0 − × B1 = cosα dα → ez 4π r − π2 − → µ0 I → − − B1 = e = 5 · 10−8 → ez T 4πr z Question 1 On souhaite calculer la contribution du fragment 1 au champ qui règne en O : → − ey → − ez → − ex I O On applique la formule du cours en ne prenant qu'un demi-l : il faut changer les bornes d'intégration ! Z − → µ0 I 1 0 − × B1 = cosα dα → ez 4π r − π2 − → µ0 I → − − B1 = e = 5 · 10−8 → ez T 4πr z Question 2 Question : Calculer le champ total régnant en O. Fragment 3 : → − ey → − ez → − ex I O Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 5 / 21 Question 2 Question : Calculer le champ total régnant en O. Fragment 3 : → − ey → − ez → − ex I O On se rend facilement compte que le fragment 3 donne le meme champ que le fragment 1 (symétrie). − → − B3 = 5 · 10−8 → ez T Question 2 Question : Calculer le champ total régnant en O. Fragment 2 : → − ey → − ez I O → − ex Question 2 Question : Calculer le champ total régnant en O. Fragment 2 : → − ey → − ez → − ex O Le champ créé en O, par le fragment 2, correspond a une demi-spire, en son centre : − → 1 µ0 I µ0 I − − B2 = = = 5π · 10−8 → ez T = 1, 57 · 10−7 → ez T 2 2r 4r Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 6 / 21 Question 2 Question : Calculer le champ total régnant en O. Fragment 2 : → − ey → − ez → − ex O Le champ créé en O, par le fragment 2, correspond a une demi-spire, en son centre : − → 1 µ0 I µ0 I − − B2 = = = 5π · 10−8 → ez T = 1, 57 · 10−7 → ez T 2 2r 4r −−−→ − → − → − → − Btotal = B1 + B2 + B3 = 2, 57 · 10−7 → ez T Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 6 / 21 Question 2 Question : Calculer le champ total régnant en O. Fragment 2 : → − ey → − ez → − ex O Le champ créé en O, par le fragment 2, correspond a une demi-spire, en son centre : − → 1 µ0 I µ0 I − − B2 = = = 5π · 10−8 → ez T = 1, 57 · 10−7 → ez T 2 2r 4r −−−→ − → − → − → − Btotal = B1 + B2 + B3 = 2, 57 · 10−7 → ez T E. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 6 / 21 1 Exercice 1 : Champ magnétique d'un circuit, by Lisa et Chloé 2 Exercice 2 : Loi de Biot et Savart, by Chloé 3 Exercice 3 : Champ créé par un triangle équilatéral, by Chloé 4 Exercice 4 : Mouvement d'une particule dans un champ, by Ali et Adrien Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 7 / 21 Question 1 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → On utilise la loi de Biot et Savart : dB(A) = Tutorat PSA (SPR) µ0 4π → − I0 dl (0) ∧ Exercices de physique, chapitre 3 −→ OA OA3 29 août 2013 8 / 21 Question 1 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → → − −→ OA On utilise la loi de Biot et Savart : dB(A) = 4µπ0 I0 dl (0) ∧ OA 3 0 0 → − −→ Or I0 dl (0) = 0 ; OA = a et OA3 = a3 I0 dl 0 Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 8 / 21 Question 1 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → → − −→ OA On utilise la loi de Biot et Savart : dB(A) = 4µπ0 I0 dl (0) ∧ OA 3 0 0 → − −→ Or I0 dl (0) = 0 ; OA = a et OA3 = a3 I0 dl 0 0 0 − → I0 dl → − − dB(A) = 4µπ0 × a13 0 ∧ a = 4µπa0 3 (−aI0 dl)→ ex = − µ40πa 2 ex I0 dl 0 Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 8 / 21 Question 1 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → → − −→ OA On utilise la loi de Biot et Savart : dB(A) = 4µπ0 I0 dl (0) ∧ OA 3 0 0 → − −→ Or I0 dl (0) = 0 ; OA = a et OA3 = a3 I0 dl 0 0 0 − → I0 dl → − − dB(A) = 4µπ0 × a13 0 ∧ a = 4µπa0 3 (−aI0 dl)→ ex = − µ40πa 2 ex I0 dl 0 − → − 4π·10−7 ×12·10−3 dl → A.N : dB(A) = 4π×16·10−4 − ex = −7, 5 · 10−7 dl → ex Attention : il faut convertir en mètres. C. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 8 / 21 Question 2 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → On reprend l'expression générale : dB(B) = Tutorat PSA (SPR) µ0 4π → − I0 dl (0) ∧ Exercices de physique, chapitre 3 −→ OB OB 3 29 août 2013 9 / 21 Question 2 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → → − −→ OB On reprend l'expression générale : dB(B) = 4µπ0 I0 dl (0) ∧ OB 3 0 0 → − −→ Or I0 dl (0) = 0 ; OB = 0 et OB 3 = b3 I0 dl Tutorat PSA (SPR) b Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 9 / 21 Question 2 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → → − −→ OB On reprend l'expression générale : dB(B) = 4µπ0 I0 dl (0) ∧ OB 3 0 0 → − −→ Or I0 dl (0) = 0 ; OB = 0 et OB 3 = b3 − → dB(A) = I0 dl µ0 4π × 1 a3 0 b 0 − 0 ∧ 0 = → 0 I0 dl b A. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 9 / 21 Question 3 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B − → On utlise (encore) la loi de Biot et Savart : dB(C ) = Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 µ0 4π → − I0 dl (0) ∧ 29 août 2013 −→ PC PC 3 10 / 21 Question 3 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B → − → − µ0 On utlise (encore) la loi de Biot et Savart : dB(C ) = 4π I0 dl (0) ∧ 0 0 − a = −a → − − → or I0 dl (0) = 0 ; PC = c − c = 0 I0 dl d −0=0 p √ 3 3 3 2 2 PC = (−a) + d = 25 = 53 = 1, 25 · 10−4 m3 Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 −→ PC PC 3 10 / 21 Question 3 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B → −→ − → − µ0 PC On utlise (encore) la loi de Biot et Savart : dB(C ) = 4π I0 dl (0) ∧ PC 3 0 0 − a = −a → − −→ or I0 dl (0) = 0 ; PC = c − c = 0 I0 dl d −0=0 p √ 3 3 3 2 2 PC = (−a) + d = 25 = 53 = 1, 25 · 10−4 m3 0 −a − → µ0 1 µ0 µ0 I0 dl·a → → − − 0 ∧ 0 = 4πPC dB(C ) = 4π a3 3 (−I0 dl · a) ey = − 4πPC 3 ey I0 dl d Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 10 / 21 Question 3 − → Calcul d'un élément innitésimal du champ B → −→ − → − µ0 PC On utlise (encore) la loi de Biot et Savart : dB(C ) = 4π I0 dl (0) ∧ PC 3 0 0 − a = −a → − −→ or I0 dl (0) = 0 ; PC = c − c = 0 I0 dl d −0=0 p √ 3 3 3 2 2 PC = (−a) + d = 25 = 53 = 1, 25 · 10−4 m3 0 −a − → µ0 1 µ0 µ0 I0 dl·a → → − − 0 ∧ 0 = 4πPC dB(C ) = 4π a3 3 (−I0 dl · a) ey = − 4πPC 3 ey I0 dl d − → − − 4π·10−7 ×12·10−3 dl×4·10−2 → A.N : dB(C ) = e = −3, 84 · 10−7 dl → e 4π×1,25·10−4 y y C. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 10 / 21 1 Exercice 1 : Champ magnétique d'un circuit, by Lisa et Chloé 2 Exercice 2 : Loi de Biot et Savart, by Chloé 3 Exercice 3 : Champ créé par un triangle équilatéral, by Chloé 4 Exercice 4 : Mouvement d'une particule dans un champ, by Ali et Adrien Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 11 / 21 Question 1 Méthodologie (+++) Analyse préalable de la gure (systèmatique +++). A I → − B C α β M B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 12 / 21 Question 1 Méthodologie (+++) Analyse préalable de la gure (systèmatique +++). Le champ est orienté vers vous (règle du tire-bouchon). A I → − B C α β M B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 12 / 21 Question 1 Méthodologie (+++) Analyse préalable de la gure (systèmatique +++). Le champ est orienté vers vous (règle du tire-bouchon). Permet d'éliminer des réponses au concours sans aucun calcul ! (+++) A I → − B C α β M B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 12 / 21 Question 1 Méthodologie (+++) A I → − B C α β M B Analyse préalable de la gure (systèmatique +++). Le champ est orienté vers vous (règle du tire-bouchon). Permet d'éliminer des réponses au concours sans aucun calcul ! (+++) On sait "facilement" calculer le champ d'un l ni ! C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 12 / 21 Question 1 Méthodologie (+++) A I → − B C Tutorat PSA (SPR) α β M B Analyse préalable de la gure (systèmatique +++). Le champ est orienté vers vous (règle du tire-bouchon). Permet d'éliminer des réponses au concours sans aucun calcul ! (+++) On sait "facilement" calculer le champ d'un l ni ! Triangle équilatérale = 3 ls nis identiques. Calculons le champ de AB. C Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 12 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral On appelle M le milieu du segment AB. OM est la plus petite distance entre le l et M. A I → − B C α β M B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 13 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral On appelle M le milieu du segment AB. OM est la plus petite distance entre le l et M. √ √ A OM = I → − B C α β 1 3 × 3 2 AB = 3 6 AB M B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 13 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral On appelle M le milieu du segment AB. OM est la plus petite distance entre le l et M. √ √ A × 23 AB = Les angles α et β valent OM = I → − B C α β M 1 3 3 6 AB respectivement : B α= π 3 et β = − π 3 C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 13 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral On appelle M le milieu du segment AB. OM est la plus petite distance entre le l et M. √ √ A × 23 AB = Les angles α et β valent OM = I → − B C α β M 1 3 3 6 AB respectivement : B α= π 3 et β = − π 3 Ils font la moitié d'un angle du triangle. C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 13 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral A → − B M O B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 14 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral A −−→ µ0 I 1 − BAB = (sinα − sinβ) → ez 4π OM → − B M O B C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 14 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral A −−→ µ0 I 1 − BAB = (sinα − sinβ) → ez 4π OM → − B M O −−→ µ0 I BAB = 4π B √ 1 3 6 AB 2 × sin π→ − ez 3 C Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 14 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral A −−→ µ0 I 1 − BAB = (sinα − sinβ) → ez 4π OM → − B M O −−→ µ0 I BAB = 4π B −−→ µ0 I BAB = 4π C Tutorat PSA (SPR) √ 1 3 6 AB √ 1 3 6 AB Exercices de physique, chapitre 3 2 × sin π→ − ez 3 √ ! 2× 3 → − ez 2 29 août 2013 14 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral A −−→ µ0 I 1 − BAB = (sinα − sinβ) → ez 4π OM → − B M O −−→ µ0 I BAB = 4π B −−→ µ0 I BAB = 4π C √ 1 3 6 AB √ 1 3 6 AB 2 × sin π→ − ez 3 √ ! 2× 3 → − ez 2 −−→ 3µ0 I → − e BAB = 2π AB z Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 14 / 21 Question 1 Calcul du champ au centre d'un triangle équilatéral A −−→ µ0 I 1 − BAB = (sinα − sinβ) → ez 4π OM → − B M O −−→ µ0 I BAB = 4π B −−→ µ0 I BAB = 4π C Donc Btot √ 1 3 6 AB √ 1 3 6 AB 2 × sin π→ − ez 3 √ ! 2× 3 → − ez 2 −−→ 3µ0 I → − ez BAB = 2 π AB −−→ − 7 − 4π·10 ×4 −4 0I → = 3× | BAB |= 29πµAB ez = 9×2π× 3·10−2 = 2, 4 · 10 T D. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 14 / 21 1 Exercice 1 : Champ magnétique d'un circuit, by Lisa et Chloé 2 Exercice 2 : Loi de Biot et Savart, by Chloé 3 Exercice 3 : Champ créé par un triangle équilatéral, by Chloé 4 Exercice 4 : Mouvement d'une particule dans un champ, by Ali et Adrien Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 15 / 21 Question : 1 Forces s'exerçant sur la particule Il faut appliquer le Principe fondamental de la dynamique : m Tutorat PSA (SPR) − X −−→ d→ v = Fext dt Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 16 / 21 Question : 1 Forces s'exerçant sur la particule Il faut appliquer le Principe fondamental de la dynamique : m − X −−→ d→ v = Fext dt Il faut donc faire un bilan des forces : Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 16 / 21 Question : 1 Forces s'exerçant sur la particule Il faut appliquer le Principe fondamental de la dynamique : m − X −−→ d→ v = Fext dt Il faut donc faire un bilan des forces : − → − eρ La force exercée par le l inni uniformément chargé : F1 = F1 → Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 16 / 21 Question : 1 Forces s'exerçant sur la particule Il faut appliquer le Principe fondamental de la dynamique : m − X −−→ d→ v = Fext dt Il faut donc faire un bilan des forces : − → − eρ La force exercée par le l inni uniformément chargé : F1 = F1 → La force exercée par le champ électrostatique : − → − − F2 = −1, 602 · 10−19 · 103 → ez = −1, 602 · 10−16 → ez Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 16 / 21 Question : 1 Equation horaire : vitesse Soit : → d− v dt = − F1 → m eρ Tutorat PSA (SPR) − + 0→ eθ − − F2 → m ez Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 17 / 21 Question : 1 Equation horaire : vitesse − → − − − Soit : ddtv = Fm1 → eρ + 0→ eθ − Fm2 → ez On projette sur l'axe Oz. dvz F2 =− dt m Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 17 / 21 Question : 1 Equation horaire : vitesse − → − − − Soit : ddtv = Fm1 → eρ + 0→ eθ − Fm2 → ez On projette sur l'axe Oz. dvz F2 =− dt m En intégrant : vz (t) = − F2 t + C1 m On détermine C1 grâce aux conditions initiales : vz (0) = 0 + C1 = 0 ⇔ C1 = 0 vz (t) = − Tutorat PSA (SPR) F2 t m Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 17 / 21 Question : 1 Equation horaire : position vz (t) = − Tutorat PSA (SPR) F2 t m Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 18 / 21 Question : 1 Equation horaire : position vz (t) = − En intégrant : z(t) = − Tutorat PSA (SPR) F2 t m 1 F2 2 t + C2 2m Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 18 / 21 Question : 1 Equation horaire : position vz (t) = − F2 t m En intégrant : 1 F2 2 t + C2 2m sachant que Z (t = 0) = 0, on en déduit facilement que C2 = 0. z(t) = − z(t) = − Tutorat PSA (SPR) 1 F2 2 t 2m Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 18 / 21 Question : 1 Détermination ta (z = −2, 2cm) 1 F2 2 t 2m 1 F2 2 t −2, 2 · 10−2 = − 2m a z(t) = − r ⇔ ta = 2, 2 · 10−2 × 2m F2 s = 2, 2 · 10−2 × 2 × 9, 11 · 10−31 1, 602 · 10−16 ⇔ ta = 1, 58 · 10−8 s Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 19 / 21 Question : 1 Détermination du nombre de tours La particule tourne à vitesse constante : v0 = 2m.s −1 Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 20 / 21 Question : 1 Détermination du nombre de tours La particule tourne à vitesse constante : v0 = 2m.s −1 On cherche le temps mis par la particule pour faire 1 tour : t1T = Tutorat PSA (SPR) 2πR v0 ≈ 3, 1 · 10−9 Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 20 / 21 Question : 1 Détermination du nombre de tours La particule tourne à vitesse constante : v0 = 2m.s −1 On cherche le temps mis par la particule pour faire 1 tour : t1T = 2πR v0 ≈ 3, 1 · 10−9 Sachant qu'on veut connaître le nombre de tour eectué lorsque t = ta, il sut de diviser ta par t1T . Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 20 / 21 Question : 1 Détermination du nombre de tours La particule tourne à vitesse constante : v0 = 2m.s −1 On cherche le temps mis par la particule pour faire 1 tour : t1T = 2πR v0 ≈ 3, 1 · 10−9 Sachant qu'on veut connaître le nombre de tour eectué lorsque t = ta, il sut de diviser ta par t1T . Nb de tour = ta t1T = 1, 58 · 10−8 ≈ 5, 03tours 3, 1 · 10−9 La particule aura fait 5 tours E. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 20 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. 2+ m(28 14 Si ) = 28u ⇒ r = 14u q = 2e e Verions au cas par cas : Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. 2+ m(28 14 Si ) = 28u ⇒ r = 14u q = 2e e Verions au cas par cas : 14u + r (14 7 N ) = e ⇒ C'est le même rapport. Vrai ! Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. 2+ m(28 14 Si ) = 28u ⇒ r = 14u q = 2e e Verions au cas par cas : 14u + r (14 7 N ) = e ⇒ C'est le même rapport. Vrai ! 14u − r (14 7 N ) = − e ⇒ C'est le même rapport, avec un signe négatif. La force de lorentz est opposée, la trajectoire diérente. Faux ! Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. 2+ m(28 14 Si ) = 28u ⇒ r = 14u q = 2e e Verions au cas par cas : 14u + r (14 7 N ) = e ⇒ C'est le même rapport. Vrai ! 14u − r (14 7 N ) = − e ⇒ C'est le même rapport, avec un signe négatif. La force de lorentz est opposée, la trajectoire diérente. Faux ! 7u 2+ r (14 7 N ) = e ⇒ Ce n'est pas le même rapport. Faux ! Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. 2+ m(28 14 Si ) = 28u ⇒ r = 14u q = 2e e Verions au cas par cas : 14u + r (14 7 N ) = e ⇒ C'est le même rapport. Vrai ! 14u − r (14 7 N ) = − e ⇒ C'est le même rapport, avec un signe négatif. La force de lorentz est opposée, la trajectoire diérente. Faux ! 7u 2+ r (14 7 N ) = e ⇒ Ce n'est pas le même rapport. Faux ! + 14 r ((7 N)2 ) = 28eu ⇒ Ce n'est pas le même rapport. Faux ! Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21 Question : 2 La trajectoire d'une particule dans un spectromètre de masse est un demi-cercle de rayon R : R = mq vB0 Ici il n'y a que la masse et la charge qui varient. Ici, il faut donc que le rapport r = mq soit identique. 2+ m(28 14 Si ) = 28u ⇒ r = 14u q = 2e e Verions au cas par cas : 14u + r (14 7 N ) = e ⇒ C'est le même rapport. Vrai ! 14u − r (14 7 N ) = − e ⇒ C'est le même rapport, avec un signe négatif. La force de lorentz est opposée, la trajectoire diérente. Faux ! 7u 2+ r (14 7 N ) = e ⇒ Ce n'est pas le même rapport. Faux ! + 14 r ((7 N)2 ) = 28eu ⇒ Ce n'est pas le même rapport. Faux ! 2+ 14u r ((14 7 N)2 ) = e ⇒ C'est le même rapport. Vrai ! A. Vrai E. Vrai Tutorat PSA (SPR) Exercices de physique, chapitre 3 29 août 2013 21 / 21
