Bac S 2016 Antilles Guyane EXERCICE I

Bac S 2016 Antilles Guyane EXERCICE I - LES RAYONS X, OUTIL DʼINVESTIGATION (6 points) 1 Accélération dʼun faisceau dʼélectrons 1 1 F e =q E ˜˜˜ ˜˜, pour un électron F e =−e E ˜˜˜ ˜˜ Ainsi, la force électrique F e ˜ subi e p a r lʼélectron et le champ électrique E ˜ sont de m ê m e d irection m a is d e se n s o p p

Bac S 2016 Antilles Guyane Correction © http://labolyceeorg

En bleu : officieux (au vu des sujets de Bac depuis 2013) • Connaitre les relations vectorielles F qE et P mg (1ère S) • Identifier la direction et le sens du champ électrostatique E dans un condensateur plan (soit à partir des charges des armatures, soit en faisant le lien avec la force F qE subie par une particule) (1ère S)

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Bac S 2016 Antilles Guyane

EXE RC ICE I - LES RAYONS X, OUTIL DҋNVESTIGATION (6 points)

1.Accélération dҋun faisceau dҋélectrons

1.1. e FqE , pour un électron . e FeE

Ainsi, la force électrique

e F subie par ҋélectron et le champ électrique E sont de même direction mais de sens opposés.

1.2. Pour montrer que le poids de ҋélectron est bien négligeable devant la force électrique quҋl

s ub it, exprimons puis calculons le rapport e P F e

Pmgmgmgd

U FqEeU e d 312
17 193

9,11109,81210

110

1,601010010

e P F (1seul chiffre significatif sur d)

On constate que 1

e P F , ainsi e PFdonc le poids de ҋélectron est bien négligeable devant la force électrique quҋ subit.

1.3. Cette même question a été posée au bac Centres étrangers (Exo I, 2.3.), il y a quelques

jours ...Fréquenter assidument Labolycée ça sert !

Démonstration utilisant la 2

ème

loi de Newton : App li quons la 2

ème

loi de Newton au système {électron} dans le référentiel du laboratoire c on s idéré galiléen : . exte Fma car me est constante. ee Fma e eE a m En projetant sur ҋaxe horizontal Ox, orienté de A vers B (correspondant à la trajectoire de

électron) :

x x e eE a m

Comme Ex = - E alors

x e eE a m (car E orienté vers la gauche) Pa r définition, dv a dt don c x x dv a dt

En intégrant :

1 x e eE vtC m On détermine la constante C1 à ҋaide des conditions initiales, à t = 0, vx(0) = 0 donc 1 0C.

Ainsi :

x e eE vt m (1)

Par définition, dOMvdt=

ΔΔΔΔdonc xdxvdt=.

En intégrant :

2 2..2 e eEx t Cm= + or à t = 0, x(0) = 0 donc 20C= A insi : 2. 2e eEx tm= (2) D émarche : grâce à (2) on peut maintenant exprimer la date tA à laquelle l"électron arrive en A puis en déduire la vitesse à cette date grâce à (1). (2)donne 2. 2AA e eEx d tm= =donc 2 . e

Am dteE=

Dans (1) :

2 2

22 . .2 . 2 .. ..2 . .2 .. ....ee

xA eeeeeequotesdbs_dbs3.pdfusesText_6

[PDF] Bac S 2016 Antilles Guyane EXERCICE I - LES RAYONS X, OUTIL

Bac S 2016 Antilles Guyane

1.Accélération dҋun faisceau dҋélectrons

Ainsi, la force électrique

1.2. Pour montrer que le poids de ҋélectron est bien négligeable devant la force électrique quҋl

Pmgmgmgd

9,11109,81210

1,601010010

On constate que 1

1.3. Cette même question a été posée au bac Centres étrangers (Exo I, 2.3.), il y a quelques

Démonstration utilisant la 2

ème

ème

électron) :

Comme Ex = - E alors

En intégrant :

Ainsi :

Par définition, dOMvdt=

ΔΔΔΔdonc xdxvdt=.

En intégrant :

Am dteE=

Dans (1) :

22 . .2 . 2 .. ..2 . .2 .. ....ee