champ électrique est -"et l" -un

Correction des exercices de physique (ch. I)
(v2/09.12.2009)
Ex. I/20
a) champ magnétique avec 
B colinéaire à v (car alors v × 
B =
0)
b) champ électrique avec v en direction de 
E (car particule négative)
 vers le haut et 
B sortant du plan
c) champ magnétique avec v vers la gauche, F

v
d) champ électrique avec  vers la gauche, E vers le haut (car particule négative)
Ex. I/21
a)

B entrant dans le plan
 =∣q∣⋅
b) F
v ×
B =1.6⋅10−19⋅2⋅107⋅10−2 =3.2⋅10−14 [ N ]
c)
d)
R=
m⋅v 9⋅10−31⋅2⋅107
=
=1.125⋅10−2 ≈1.13 [cm]
∣q∣⋅B 1.6⋅10−19⋅10−2
m⋅v 1
R1
v
q⋅B
=
= 1 (rapport direct => si v est doublé, R l'est aussi)
R2
m⋅v 2
v2
q⋅B
2⋅⋅R1
T1
v1
R v
R 2⋅v
=
= 1⋅ 2 = 1 ⋅ 1 =1 (pas de changement de période)
T2
2⋅⋅R2
R 2 v 1 2⋅R1 v 1
v2
 =
e) Si v ∥ 
B , alors v × 
B =
0 ⇒ F
0 (pas de déviation)
Ex. I/22
b)
m⋅v
m⋅v 6.4⋅10−27⋅106
R=
⇔ B=
≈
=0.1 [T ]
q⋅B
q⋅R 3.2⋅10−19⋅0.2
c)
m⋅v 0 6.4⋅10−27⋅1012
1
⋅m⋅v 20 =q⋅U acc ⇔ U acc =
≈
=104 [V ]
−19
2
2⋅q
2⋅3.2⋅10
2
Ex. I/23
a)

B entrant dans le plan
2⋅∣q∣⋅U acc
2⋅1.6⋅10−19⋅500
v 0=
≈
≈5.345⋅104 [m/s ]
−27
m
35⋅1.6⋅10
m⋅v
m⋅v 35⋅1.6⋅10−27⋅5.345⋅10 4
R=
⇔ B=
≈
≈9.354⋅10−2 [T ]
−19
∣q∣⋅B
∣q∣⋅R
1.6⋅10 ⋅0.2


b)

2⋅q⋅U acc
m⋅v
m
 2⋅U acc⋅m ⇔ R2 = 2⋅m ⋅U
R=
=
=
acc
2
q⋅B
q⋅B
 q⋅B
q⋅B
2⋅37⋅1.6⋅10−27
R2 =
⋅500 ⇔ R≈0,2056
−19
2
1.6⋅10 ⋅0.09354
Distance de A: d =∣2⋅R1−2⋅R1∣=∣0.4−0.4112∣=0.0112 [m]
m⋅
Ex. I/24


=
F
v× 
Bq⋅E
0 ⇔ v × 
B=− 
E
magn  F elec = 0 ⇔ q⋅
Donc 
E doit être perpendiculaire à v (vers le haut) et à 
B (entrant dans le plan), c'està-dire vers la droite.
La norme équivaut à E=v⋅B .
Ex. I/25
a)
b)

B entrant dans le plan (si la particule part dans le dé droit vers le haut)
−27
7
m⋅v
m⋅v 1.6⋅10 ⋅2⋅10
R=
⇔ B=
≈
=0.1 [T ]
−19
q⋅B
q⋅R
1.6⋅10 ⋅2
R2 =1.05⋅R1 ⇔
R2
=1.05
R1
m⋅v 1
R1
v
q⋅B
=
= 1 ⇔ v 1=1.05⋅v 0 =2.1⋅107 [m/ s] ( v 1 : vitesse du second tour)
R0
m⋅v 0
v0
q⋅B
1
1
1
2
2
2
2
TEC:  E cin=W acc ⇔ ⋅m⋅v 1 − ⋅m⋅v 0 =q⋅U acc ⇔ ⋅m⋅v 0 1.05 −1=q⋅U acc
2
2
2
1
⇔ U acc =0.5⋅1.6⋅10−27⋅4⋅1014⋅0.1025⋅
=2.05⋅105
−19
1.6⋅10
Ex. I/26
a) Uniquement si
Dans ce cas-ci,


b) F 
magn  F elec = 0


F
magn  F elec = 0 , il n'y a déviation ni vers le haut, ni vers le bas.

B sort du plan et 
E est dirigé vers le haut.
 =
⇔ q⋅v × 
Bq⋅E
0 ⇔ v × 
B=− 
E ⇒ v⋅B⋅sin 90° =E
E=5.15⋅105⋅0.075=3.8625⋅104 [V /m]
m⋅v 1.6⋅10−27⋅5.15⋅105
−2
R=
≈
≈6.866⋅10 [m]
−19
q⋅B
1.6⋅10 ⋅0.075
d =2⋅R≈0.137 [ m]