MPSI-PCSI-PTSI
Mouvement conservatif à une dimension 199 – Exercices 201 – ment d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme et indépendant du.
SERIE DEXERCICES N° 15 : MECANIQUE : PARTICULE
PARTICULE CHARGEE DANS UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE Exercice 3 : champs électrique et magnétique orthogonaux. ... Etudier le mouvement de M .
Mouvement des particules chargées dans un champ
Exercices des chapitres précédents. [???]. Le mouvement dans un champ électrique uniforme stationnaire sans champ magnétique est analogue à celui d'une.
Electromagnétisme A Particule chargée dans un champ électrique
Equations horaires du mouvement d'une charge dans un champ magnétique constant. Application: guidage des particules en mouvement.
Page 1 sur 9 EPREUVE DE PHYSIQUE Durée : 3 heures Le sujet
Le sujet est constitué de cinq exercices indépendants de même importance. Mouvements d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme.
1 Feuille dexercices n°16 : Mouvement dune particule chargée
Exercice 2 : Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme : On considère une particule de charge q et de vitesse initiale v0 = v0x ux
TSI Physique I
Partie I - Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme. Une particule de masse et de charge
Mouvement dune particule chargée Exercice 1 : Accélération dune
On étudie le mouvement d'une particule chargée émise sans vitesse initiale du point O
1 Feuille dexercices n°16 : Mouvement dune particule chargée
Exercice 1 : Mouvement d'un proton dans un cyclotron : Page 2. 2. Page 3. 3. Exercice 2 : Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme :.
Introduction à lElectromagnétisme
6.3.1 Champ magnétique créé par une charge en mouvement . 9.1.2 Trajectoire d'une particule chargée en présence d'un champ magnétique . . . . 110.
[PDF] PARTICULE CHARGEE DANS UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE
SERIE D'EXERCICES N° 15 : MECANIQUE : PARTICULE CHARGEE DANS UN CHAMP ELECTROMAGNETIQUE Champ électromagnétique Exercice 1 : cyclotron de Lawrence
[PDF] Mouvement des particules chargées dans un champ
Exercices des chapitres précédents [???] Le mouvement dans un champ électrique uniforme stationnaire sans champ magnétique est analogue à celui d'une
Mouvements plans : Particule chargée dans un champ magnétique
1 jui 2022 · 1-4/ Étude du mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme 1-5/ La déviation magnétique II- Exercices
[PDF] MPSI-PCSI-PTSI
1 Force de Lorentz et champ électromagnétique 213 – 2 Mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme et indépendant du temps 214 – 3
[PDF] 1 Feuille dexercices n°16 : Mouvement dune particule chargée
Exercice 2 : Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme : On considère une particule de charge q et de vitesse initiale v0 = v0x ux
Mouvement dune particule chargée dans un champ magnétique
Exercice 2 Un cyclotron est un instrument qui sert à accélérer des particules chargées permettant ensuite de réaliser des expériences de physique
[PDF] Page 1 sur 9 EPREUVE DE PHYSIQUE Durée
Justifier II Mouvements d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme On considère les ions de deux isotopes 2+
Particule Chargée dans un Champ Magnétique Uniforme - 2 Bac
15 avr 2022 · Dans cette vidéo je vais corriger avec vous un devoir sur " le mouvement d'une particule Durée : 21:20Postée : 15 avr 2022
Exercice corrigé sur Mouvement dune particule chargée dans un
Exercice corrigé sur Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme (Mouvements d'une particule chargée dans un champ électromagnétique)
[PDF] Mouvement dans un champ magnétique
MOUVEMENT DANS UN CHAMP MAGNETIQUE Exercice n° 1 : 0 = 4 103 ; = 1 10?1 ; = 16 10?19 1) Des ions de masse et de charge < 0 sont
C'est quoi un champ magnétique uniforme ?
Le champ magnétique uniforme
Il s'agit d'un champ magnétique où les forces en action suivent le même sens ou la même direction. Ainsi, les vecteurs de ce champ conservent la même direction et ses lignes sont parallèles. Elles suivent toujours une direction droite, du pôle nord vers le pôle sud.Quelle est l'influence d'un champ magnétique sur une particule chargée immobile ?
2) Le champ magnétique est toujours perpendiculaire au champ électrique. 3) Une charge électrique immobile dans un champ magnétique n'est pas influencée par ce dernier, alors que dans un champ électrique, elle est influencée. La charge se déplacera selon les lignes de champ électrique.- F = q (E + v ? B)
![Mouvement des particules chargées dans un champ Mouvement des particules chargées dans un champ](https://pdfprof.com/Listes/18/13789-18td_m5_E-B.pdf.pdf.jpg)
Mouvement des particules chargées
dans un champ électromagnétiqueMécanique 5 - Travaux dirigésLangevin-Wallon, PTSI 2017-2018
Mouvement des particules chargées
dans un champ électromagnétiqueExercicesExercices des chapitres précédents []
Le mouvement dans un champ électrique uniforme stationnaire sans champ magnétique est analogue à celui d"une
chute libre : se reporter au TD M1, notamment l"exercice 4.Exercice 1 :
Sélecteur de vitesse [ ]
Une particule de massemet chargeqpénètre avec une vitesse#v0=v0#uxdans une zone où existent un champ
électrique#E=E0#uyet un champ magnétique#B=B0#uzuniformes et stationnaire.1 -À quelle condition le vecteur vitesse de la particule reste-t-il inchangé?
2 -Expliquer comment ce dispositif peut être adapté en sélecteur de vitesse.
Exercice 2 :
Analyse de mouvements [ ]
On considère un point matériel de chargeq >0et de massem, de vitesse initiale#V0à l"entrée d"une zone où
règnent un champ électrique#Eou un champ magnétique#B. On suppose ces champs uniformes et indépendants du
temps, et on néglige toute autre force que celles provoquées par ces champs.1 -La particule décrit une droite et possède une accélération constantea.
1.a -Déterminer la direction et la norme du ou des champs qui provoquent cette trajectoire.
1.b -Déterminer la position du point matériel en fonction du temps.
2 -La particule décrit une trajectoire circulaire de rayonR0dans un plan(xOy).
2.a -Déterminer la direction du ou des champs qui provoquent cette trajectoire.
2.b -Déterminer la norme du champ en fonction deV0etR0. Il est suggéré d"utiliser les coordonnées polaires.Annales de concours
Exercice 3 :
Déterminati ond"un champ électrique [o ralbanque PT, ]L v0# ux# uyUn électron de massem, d"énergie cinétiqueEc0= 80keVpénètre à vitesse#v0horizontale dans une cavité de longueurL= 1moù règne un champ électrique uniforme de normeE0constante.1 -Déterminer la direction et le sens du champ électrostatique#E0.
2 -Lors de sa traversée, l"énergie cinétique de l"électron varie de|ΔEc|=
10keV. Quel est le signe deΔEc?
3 -Déterminer la normeE0.
4 -Évaluer l"angle de déviation de la trajectoire en sortie de la zone de champ.
Données :m= 9,11·10-31kg;1eV = 1,6·10-19J.Exercice 4 :
Cyclotron [inspiré CCP PC 2014 et o ralbanque PT, ]Un cyclotron est formé de deux enceintes demi-cylindriquesD1etD2, appelées " dees » en anglais, séparées d"une
zone étroite d"épaisseura. Les dees sont situés dans l"entrefer d"un électroaimant qui fournit un champ magnétique
uniforme#B=B#ez, de normeB= 1,5T. Une tension harmoniqueud"amplitudeUm= 200kVest appliquée entreles deux extrémités de la bande intermédiaire, si bien qu"il y règne un champ électrique orienté selon#ex.
On injecte des protons au sein de la zone intermédiaire avec une vitesse initiale négligeable.Données :masse d"un protonm= 1,7·10-27kg.
1/3Étienne Thibierge, 16 mars 2018,www.etienne-thibierge.fr
TD M5 : Mouvement des particules chargées Langevin-Wallon, PTSI 2017-2018 D 1D 2zy x# BaFigure 1-Étude d"un cyclotron.Schéma de principe et photo du cyclotron de l"université de Rutgers, qui mesure
une trentaine de centimètres de diamètre.1 -Montrer qu"à l"intérieur d"un dee la norme de la vitesse des protons est constante.
2 -En déduire le rayon de courbureRde la trajectoire des protons ayant une vitessevainsi que le temps que passe
un proton dans un dee.3 -Quelle doit être la fréquencefde la tension pour que le proton soit accéléré de façon optimale à chaque passage
entre les dee? Pour simplifier, on pourra supposera?R. Justifier le choix d"une tension harmonique au lieu, par
exemple, d"une tension créneau.4 -Exprimer en fonction denla vitessevnpuis le rayonRnde la trajectoire d"un proton aprèsnpassages dans la
zone d"accélération. Le demi-cerclen= 1est celui qui suit la première phase d"accélération.
5 -Calculer numériquement le rayon de la trajectoire après un tour (donc un passage dans chaque dee), puis après
dix tours.Le rayon de la dernière trajectoire décrite par les protons accélérés avant de bombarder une cible estRN= 35cm.
6 -Déterminer l"énergie cinétique du proton avant le choc contre la cible proche du cyclotron puis le nombre de tours
parcourus par le proton.Exercice 5 :
Électron dans un champ électromagnétique [ENA C2016, ]L"épreuve écrite du concours ENAC est un QCM sans calculatrice. Pour chaque question, entre 0 et 2
propositions sont justes.Un électron de masseme?10-30kget de chargee? -2·10-19Cpénètre, avec un vecteur vitesse#v0, dans une
région où règnent un champ électrostatique#Eet un champ magnétostatique#Buniformes, orthogonaux entre eux et
à#v0. Précisément, dans la base directe{#ex,#ey,#ez}du repère cartésienOxyz(x,yetzsont les coordonnées carté-
siennes de l"électron),#E=E#ex,#B=B#eyet#v0=v0#ez,E,Betv0étant positifs. L"origineOdu repère cartésien
est prise à l"endroit où l"électron pénètre dans la région des champs. La normev0de sa vitesse est de 1000km·s-1.
1 -On considère dans un premier temps queB= 0, de sorte que l"électron n"est soumis qu"au champ électrique#E.
Quelle est l"équation vectorielle du mouvement? Dans les propositions ci-dessous,#aest le vecteur accélération.
(a) #a=e#Em e. (b)#a=#Eem e. (c)#a=-eme#E. (d)#a=-e#Em e.l2 -Quelles sont la nature et l"équation de la trajectoire de l"électron?
(a) La trajectoire est une portion de parabole d"équation eEm e? zv 0? 2 (b) La trajectoire est une portion de droite d"équation eEm ezv 0. (c) La trajectoire est une portion de parabole d"équation -eE2me? zv 0? 2 (d) La trajectoire est une portion de droite d"équation -eE2mezv 0.3 -On place un écran d"observation parallèlement au planOxyenz0= 0,2m. Sachant queE= 10V·m-1, calculer
l"abscissexede l"impact de l"électron sur l"écran. (a)xe?4mm. (b)xe? -4mm. (c)xe?4cm. (d)xe? -4cm.l4 -On considère maintenantE= 0etB?= 0, l"électron pénètre donc dans une zone où règne un champ magnéto-
statique uniforme. Donner l"expression de la force de Lorentz#FLqui s"exerce sur l"électron au moment où il pénètre
2/3Étienne Thibierge, 16 mars 2018,www.etienne-thibierge.fr
TD M5 : Mouvement des particules chargées Langevin-Wallon, PTSI 2017-2018 dans la région du champ 1. (a) #FL=v0#B. (b)#FL=-e#v0×#B. (c)#FL=e#v0×#B. (d)#FL=ev0#B.l5 -Parmi les affirmations proposées, quelles sont celles qui sont exactes?
(a) La trajectoire de l"électron est rectiligne de vecteur vitesse constant. (b) La trajectoire de l"électron est parabolique. (c) La trajectoire de l"électron est circulaire de rayonRc=mev0eB (d) La trajectoire de l"électron est circulaire de rayonRc=ev0m eB.6 -On a maintenantE?= 0etB?= 0. Pour quel rapportE/Ble mouvement de l"électron est-il rectiligne et uniforme?
(a)E/B=v0. (b)E=B. (c)B/E=v0. (d) On ne peut pas le déterminer.l 1. La notation×est la notation anglo-saxone du produit vectoriel?. Il est un peu surprenant qu"elle apparaisse sans explication dans
un sujet niveau prépa ...!3/3Étienne Thibierge, 16 mars 2018,www.etienne-thibierge.fr
TD M5 : Mouvement des particules chargées Langevin-Wallon, PTSI 2017-20184/3Étienne Thibierge, 16 mars 2018,www.etienne-thibierge.fr
Mécanique 5 - Correction des travaux dirigésLangevin-Wallon, PTSI 2017-2018Mouvement des particules chargées
dans un champ électromagnétiqueMécanique 5 - Correction des travaux dirigésLangevin-Wallon, PTSI 2017-2018
Mouvement des particules chargées
dans un champ électromagnétiqueExercicesExercice 1 :
Sélecteur de vitesse
1La particule est soumise uniquement à la force de Lorentz. Le vecteur vitesse de la particule reste inchangé si son
vecteur accélération est nul, c"est-à-dire d"après la loi de la quantité de mouvement si la force de Lorentz est nulle,
#F=q?#E+#v?#B? =#0 ce qui donne E0#uy+v0B0(#ux?#uz) = 0soitE0-v0B0= 0Rappel :
#ux?#uz=-#uy.2On peut utiliser la contraposée de la question précédente : si le vecteur vitesse de la particule n"est pas égal à
v0#uxalors elle est déviée. En plaçant par exemple un masque en sortie de la zone de champ, on peut ne garder que
les particules passant par un trou accessible seulement si elles ont la vitesse#v0et bloquer les autres.
Exercice 2 :
Analyse de mouvements
1.aUn champ magnétique ne peut que courber les trajectoires sans modifier la norme de la vitesse de la particule.
On en déduit qu"elle est soumise à un champ électrique#E. Si la particule est en mouvement rectiligne accélérée,
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