MPSI-PCSI-PTSI PDF Mouve- ment d'une particule

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Mouve- ment d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme et indépendant du temps 215 – 4. Produit vectoriel 216 – Exercices 218 – Corrigés 223.

SERIE DEXERCICES N° 15 : MECANIQUE : PARTICULE

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Exercice corrigé sur Mouvement d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme (Mouvements d'une particule chargée dans un champ électromagnétique)

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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

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PHYSIQUE

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SOMMAIRE

1. Oscillateurs harmoniques - 2. Propagation d'un signal - 3. Optique géométrique

4. Introduction au monde quantique - 5. Circuits dans l'ARQS - 6. Circuits linéaires

du premier ordre - 7. Oscillateurs amortis - 8. Filtrage linéaire - 9. Cinématique du point - 10. Loi de la quantité de mouvement - 11. Énergétique du point matériel

12. Mouvement de particules chargées - 13. Loi du moment cinétique - 14. Mou-

vement dans le champ d'une force centrale conservative - 15. Description macro- scopique de la matière - 16. Description microscopique de la matière - 17. Premier principe de la thermodynamique - 18. Second principe de la thermodynamique

19. Machines dithermes - 20. Statique des fluides - 21. Champ magnétique - 22. Forces

de Laplace - 23. Lois de l'induction - 24. Induction de Neumann - 25. Induction de Lorentz.

Les auteurs :

Frédéric Bruneau

est professeur en classes préparatoires scientifiques au lycée Victor

Grignard à Cherbourg.

Marc Cavelier

est professeur en classes préparatoires scientifiques au lycée Joliot-Curie à

Rennes.

Yann Lozier

est enseignant dans le secondaire, détaché en classes préparatoires scientifiques.

Marc Strubel

est professeur en classes préparatoires scientifiques au lycée Albert Schweitzer

à Mulhouse.

ISBN : 978-2-311-4�0225-4

www..fr

Des ouvrages pour faire la différence

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Rappels de cours

Conseils de méthode

Exercices guidés

Exercices d'approfondissement

Problèmes de synthèse

Tous les corrigés détaillés

Tout le programme

MÉTHODES•EXERCICES•PROBLÈMESF. Bruneau

M. Cavelier

Y. Lozier

M. Strubel

MÉTHODES

EXERCICES

PROBLÈMESPhysique MPSI-PCSI-PTSI-9782311402254.indd Toutes les pages24/07/15 11:51

Table des matières

Chapitre 1.Oscillateur harmonique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5

1. Tension exercée par un ressort; allongement5- 2. Équation de l'oscillateur harmo-

nique6- 3. Solutions de l'équation de l'oscillateur harmonique7- 4. Les fonctions sinus et cosinus en physique8- 5. Énergie mécanique de l'oscillateur harmonique10-

6. Portrait de phase11-Exercices12 -Corrigés17

Chapitre 2.Propagation d'un signal. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

1. Exemples de signaux - spectre27- 2. Onde progressive28- 3. Onde progressive

sinusoïdale30- 4. Interférences entre deux ondes de même fréquence31- 5. Bat- tements34- 6. Ondes stationnaires mécaniques34- 7. Diffraction à l'in�ni35-

8. Polarisation rectiligne de la lumière (PCSI)36-Exercices37 -Corrigés44

Chapitre 3.Optique géométrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

1. Lumière dans les milieux51- 2. Lumière et miroirs53- 3. Les lentilles minces

54-

Exercices56-Corrigés60

Chapitre 4.Introduction au monde quantique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .69

1. Aspect corpusculaire de la lumière : introduction du photon69- 2. La dualité onde-

corpuscule70- 3. Fonction d'ondes et probabilités71- 4. Relation d'indétermination de Heisenberg (PCSI, PTSI)71- 5. Quanti�cation de l'énergie d'une particule con�- née72-Exercices73 -Corrigés79 Chapitre 5.Circuits dans l'ARQS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85

1. Généralités sur le courant électrique85- 2. Dipôles et courant86-Exercices90-

Corrigés94

Chapitre 6.Circuits linéaires du premier ordre. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .103

1. Mise en équation des circuits103- 2. Décharge en régime libre106- 3. Portrait de

phase107-Exercices109 -Corrigés112

Chapitre 7.Oscillateurs amortis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .121

1.Circuitoscillant121-2. Régime sinusoïdal forcé125-Exercices126-Corrigés130

Chapitre 8.Filtrage linéaire. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139

1. Période et fréquence139- 2. Filtre RC série140- 3. Les différents �ltres142-

Exercices145-Corrigés149

Chapitre 9.Cinématique du point. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159

1. Description du mouvement159- 2. Repérages classiques160- 3. Vitesse d'un point

dans un référentiel162- 4. L'accélération d'un point163- 5. Choix du repérage164-

6. Mouvements fondamentaux164- 7. Mouvement des solides164-Exercices166-

Corrigés171

Table des matières

Chapitre 10.Loi de la quantité de mouvement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .179

1. Éléments cinétiques179- 2. Les lois de Newton et leurs conséquences179- 3. Ré-

solution d'un problème de mécanique du point181- 4. Les forces usuelles181-

Exercices183-Corrigés190

Chapitre 11.Énergétique du point matériel. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .197

1. Puissance et travail d'une force197- 2. Théorème de la puissance et de l'énergie

cinétique197- 3. Forces conservatives et énergie potentielle198- 4. Énergie mé- canique199- 5. Mouvement conservatif à une dimension199-Exercices201-

Corrigés205

Chapitre 12.Mouvement de particules chargées. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .213

1. Force de Lorentz et champ électromagnétique213- 2. Mouvement d'une particule

chargée dans un champ électrique uniforme et indépendant du temps214- 3. Mouve- ment d'une particule chargée dans un champ magnétique uniforme et indépendant du temps215- 4. Produit vectoriel216-Exercices218 -Corrigés223 Chapitre 13.Loi du moment cinétique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .229

1. Moment cinétique229- 2. Moment d'une force230- 3. Loi du moment ciné-

tique pour un point matériel232- 4. Solide en rotation autour d'un axe �xe�233-

5. Approche énergétique pour un solide en rotation et un système déformable233-

Exercices235-Corrigés240

Chapitre 14.Mouvement dans le champ d'une force centrale conservative. . . .249

1. Force centrale conservative249- 2. Force centrale et conservation du moment ci-

nétique250- 3. Force centrale conservative et conservation de l'énergie251- 4. Cas particulier du mouvement dans un champ newtonien252-Exercices254-Corri- gés258 Chapitre 15.Description macroscopique de la matière. . . . . . . . . . . . . . . . . . .265

1. Systèmes et variables d'état265- 2. État physique et équation d'état267-Exer-

cices271 -Corrigés276 Chapitre 16.Description microscopique de la matière. . . . . . . . . . . . . . . . . . .283

1. Les trois échelles283- 2. Distribution des vitesses dans un gaz284- 3. Pression

cinétique286- 4. Température cinétique287- 5. Énergie interne287-Exercices289 -Corrigés294 Chapitre 17.Premier principe de la thermodynamique. . . . . . . . . . . . . . . . . .303

1. Transformation thermodynamique d'un système303- 2. Échange d'énergie méca-

nique avec l'extérieur304- 3. Échange d'énergie par transfert thermique avec l'ex- térieur305- 4. Premier principe de la thermodynamique306- 5. Enthalpie308-

Exercices310-Corrigés314

Chapitre 18.Second principe de la thermodynamique. . . . . . . . . . . . . . . . . . .321

1. Réversibilité-Irréversibilité321- 2. Deuxième principe322- 3. La fonction entro-

pie323- 4. Bilan entropique324-Exercices325 -Corrigés330 2 12

Chapitre

Mouvement

de particules chargées

1. Force de Lorentz et champ électromagnétiqueDénition 12.1. Force de Lorentz et champ électromagnétique

Soit, en un pointMà un instantt, une particule ponctuelle de chargeq, de massemet de vitesse�!vR(M, t)par rapport à un référentielR. On nommeforce de Lorentz�!FLla résultante des forces auxquelles elle est soumise du fait de sa charge. La composante de�!FLindépendante de la vitesse est la force électrique�!FE qui dé�nit le champ électrique enMà l'instanttdansR ,�!ER(M,t)= �!FE q. La composante de�!FLdépendante de la vitesse est la force magnétique�!FB qui dé�nit le champ magnétique enMà l'instanttdansR,�!BR(M,t)tel que �!vR(M,t)^!BR(M,t)= �!FB q .L'ensemble des champs�!ER(M,t)et�!BR(M,t)constitue le champ électromagné- tique dans le référentielR.

La force de Lorentz est donc donnée par :

�!FL=q

5�!ER(M,t)+�!vR(M,t)^!BR(M,t)

0 .Propriété 12.1. Champ électrique •Le champ électrique est produit par les charges et sa structure dépend de leur répartition spatiale. En appliquant une différence de potentielUentre deux plaques planesquotesdbs_dbs3.pdfusesText_6