Auto-‐Test Mouvement d`une particule chargée dans E et B

Auto-­‐Test Mouvement d’une particule chargée dans E et B (en complément de la partie « Compétences » du programme de colles) (toutes les réponses sont dans le cours) 1. Donner l’expression de la force électrostatique exercée par une charge q1 sur une charge q2 (distante de r), en fonction de !!" . 2. Donner l’expression de l’énergie potentielle électrostatique et le potentiel associé. 3. Donner l’expression de la force de Lorentz pour une particule chargée de charge q et de vitesse ! dans E et B. 4. Donner des ordres de grandeur du champ magnétique en Tesla : champ terrestre, champ créé par un aimant, un électroaimant, une bobine supraconductrice. 5. Pour un électron dans un champ E de 1 V.m-­‐1, montrer que le poids peut être négligé devant le force électrostatique. 6. Idem pour un électron dans un champ magnétique (B=10-­‐3 T et v=106 m.s-­‐1). 7. Exprimer la puissance de la force de Lorentz. 8. Montrer le caractère uniforme du mouvement d’une particule chargée dans un champ magnétique. 9. Soient deux plaques A et B placées en x=0 et x=d. On applique U>0 afin d’accélérer un électron sans vitesse initiale. a. Etablir le lien entre le champ électrique et la tension entre les plaques. b. Savoir dans quel sens le champ est dirigé. c. Déterminer vB à l’aide du PFD. d. Déterminer vB à l’aide d’un bilan énergétique. e. Donner l’énergie cinétique gagnée par l’accélération. 10. Soit une particule de charge q négative dans un champ magnétique perpendiculaire à la vitesse initiale. Tracer !! . Déterminer le rayon de la trajectoire en admettant qu’elle est circulaire.