Exercice corrigé
Trajectoire et signe de la charge — collision avec les plaques
DifficileTlePhysique-ChimieCinématique et dynamiqueMouvement dans un champ uniforme (pesanteur, champ électrique)
4 questions : réponds, demande un indice si tu bloques, la correction s'affiche dès que tu as trouvé.
Une particule de charge \(q=-1{,}60\times10^{-19}\ \mathrm{C}\) (électron) et de masse \(m=9{,}11\times10^{-31}\ \mathrm{kg}\) pénètre horizontalement entre deux plaques séparées verticalement de \(4{,}0\ \mathrm{mm}\). Elle entre au milieu de l'espace entre les plaques (position verticale initiale \(y_0=0\)), avec \(v_{0x}=2{,}0\times10^{7}\ \mathrm{m\,s^{-1}}\) et \(v_{0y}=0\). Le champ électrique est uniforme, de module \(E=1{,}0\times10^{4}\ \mathrm{N\,C^{-1}}\), et dirigé verticalement vers le bas. La longueur de chevauchement des plaques est \(L=0{,}10\ \mathrm{m}\). On adopte \(+y\) vers le haut.
Question 1
Calculez numériquement la composante verticale de l'accélération \(a_y\) (valeur et signe dans le repère \(+y\) vers le haut).
Question 2
Calculez le temps de traversée \(t\) entre l'entrée et la sortie des plaques.
Réponds d'abord à la question précédente.
Question 3
Calculez la déviation verticale \(y\) pendant le passage entre les plaques (prendre \(v_{0y}=0\)).
Réponds d'abord à la question précédente.
Question 4
Les plaques sont séparées de \(4{,}0\ \mathrm{mm}\) et la particule entre au milieu (distance depuis l'entrée jusqu'à une plaque \(=2{,}0\ \mathrm{mm}\)). La particule touche-t-elle une plaque avant de sortir ?
Réponds d'abord à la question précédente.