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Physique N° 2 5 pts énoncé et correction |
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Physique 2 (5 pts) |
Particule α dans un champ 1. Accélération dans un champ électrique uniforme. |
1. Accélération dans un champ électrique uniforme.
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Une particule α (ion He2+ de masse m = 6,64 x 10 – 27 kg et de charge q = 3,2 x 10 – 19 C) pénètre, en un point O,
avec une vitesse
créé entre deux
plaques verticales et parallèles P et
Q, distantes de
D = 30 cm. |
Schéma :
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1.1. Accélération. 1.1.1. Justifier, sans calcul, le signe de UPQ pour que la particule α soit ralentie entre O et O1 ? 1.1.2. Calculer la valeur de UPQ afin qu’à l’arrivée en O1, la vitesse de la particule soit égale à v01 = 9000 km / s. (On négligera dans tout l’exercice le poids de la particule par rapport à la force électrique). 1.1.3. Le résultat serait-il le même si v0 = 5000 km / s et v01 = 4000 km / s? Justifier. 1.2. Nature du mouvement de la particule a entre Q et P ? Tester vos connaissances (répondre par VRAI ou FAUX. Justifier et calculer éventuellement les vraies valeurs) : 1.2.1. Le mouvement est rectiligne uniforme ? 1.2.2. L’accélération augmente régulièrement ? 1.2.3. La durée du trajet OO1 est t = 31,6 ns. |
2. Déviation par un champ électrique uniforme.
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La particule
α pénètre dans un champ uniforme
La tension UAB = 20000 Volts. 2.1. établir sans calcul que la particule α va dévier. Préciser dans quel sens et pourquoi ? 2.2. Que devient cette déviation si l’on diminue UPQ ? Pourquoi ?
2.3. établir l’équation de la trajectoire des particules α entre A et B. 2.4. Calculer la déviation yS subie par la particule a à la sortie de ce champ électrique. |
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On superpose au champ électrique
3.1. préciser la direction et
le sens de
3.2. Calculer l’intensité de
3.3. Que se passerait-il alors si la fente horizontale très fine se trouvait en O3 et si en O1 arrivaient des particules α de vitesses différentes de 9000 km / s ? |
horizontale, 
