Le module du champ magnétique est B=0,03 T, mais son orientation est inconnue.
(a) On donne −→
B=B−→
k=0,03−→
kT. Au moyen de l’équation 8.2, en se rappelant que
−→
i×−→
k=−−→
jet que −→
k×−→
k=0,onobtient
−→
FB=q−→
v×−→
B=q³1,41 ×106−→
i+1,41 ×106−→
k´×³0,03−→
k´=⇒
−→
FB2=¡−0,25 ×10−6¢¡1,41 ×106¢(0,03) ³−→
i×−→
k´=⇒−→
FB= 0,0106−→
jN
(b) On donne −→
FB=4×10−3−→
jN. Comme la force magnétique est orientée selon l’axe des y
positifs, le champ magnétique doit se trouver dans le plan xz pour être perpendiculaire
àlaforce.Oncherchel’angleθentre −→
vet −→
Bau moyen de l’équation 8.1 :
FB=|q|vB sin θ=⇒4×10−3=¡0,25 ×10−6¢¡2×106¢(0,03) sin θ=⇒
sin θ=4×10−3
(0,25×10−6)(2×106)(0,03) =0,2667 =⇒θ=arcsin(0,2667)
Les deux solutions de cette équation sont θ=15,5◦et 164,5◦.
Comme −→
FBest orientée selon l’axe des ypositifs et que q<0,−→
v×−→
Best orientée selon
l’axe des ynégatifs. La règle de la main droite implique une rotation de −→
vvers −→
Ben
direction de l’axe des zpositifs de la figure 8.46. Si on choisit la première valeur de θ,en
rappelant que 45◦−15,5◦=29,5◦, alors on en déduit que
−→
Best orienté à 29,5◦de l’axe des zpositifs dans le plan xz, en direction de −→
v
E7. On donne q=−4µC, −→
v=³2,0−→
i−3,0−→
j+1,0−→
k´×106m/s et
−→
B=³2,0−→
i+5,0−→
j−3,0−→
k´×10−2T. Au moyen de l’équation 8.2, en faisant appel à
l’équation (ii) de l’exercice 3, on obtient
−→
FB=q−→
v×−→
B=q¡104¢³2,0−→
i−3,0−→
j+1,0−→
k´×³2,0−→
i+5,0−→
j−3,0−→
k´=⇒
−→
FB=q¡104¢h(−3,0(−3,0) −1,0(5,0))−→
i+
(1,0(2,0) −2,0(−3,0))−→
j+(2,0(5,0) −(−3,0) (2,0))−→
ki=⇒
−→
FB=¡−4×10−6¢¡104¢³4,0−→
i+8,0−→
j+16,0−→
k´=⇒
−→
FB=³−0,160−→
i−0,320−→
j−0,640−→
k´N
E8. On donne q=−2µC, −→
v=³−−→
i+3
−→
j´×106m/s et −→
FB=³3,0−→
i+−→
j+2,0−→
k´N.
Le champ magnétique inconnu ne possède que deux composantes, soit
−→
B=By−→
j+Bz−→
k
Au moyen de l’équation 8.2, en faisant appel à l’équation (ii) de l’exercice 3, on obtient
−→
FB=q−→
v×−→
B=⇒
³3,0−→
i+−→
j+2,0−→
k´=q³−1,0×106−→
i+3×106−→
j´×³By−→
j+Bz−→
k´=⇒
4Électricité et magnétisme, Chapitre 8 : Le champ magnétique v4