I) Accélération et déflexion d'un électron

 

I) 1) P = m.g =8,93.10-30 N

2) F = q.E = 1,6.10-16 N

3) F / P = 1,8.1013 Le poids est négligeable devant la force électrostatique, il n'agit donc pas dans l'expérience.

II) 1) Le champ électrostatique entre les armatures est uniforme

-même direction - même sens- même intensité.

2) ligne de champ : voir TP

3) La force électrique subit par un électron (chargé négativement) est horizontale, dirigée du pôle - au pôle + des armatures (de gauche à droite). L'électron est attiré par l'armature + et repoussé par l'armature -. Il est accéléré.

4) Pour un proton (chargé positivement) ce dispositif ne marcherait pas.

Il faut inverser la polarité des armatures pour qu'il soit attiré par l'armature négative.

5) Pour un neutron, cela ne peut pas marcher dans tous les cas. Il est électriquement neutre.

III) 1)1) Idem question II)1).

 1)2) question II)2)

 1)3) Idem question II)3) direction verticale - sens vers le bas.

1)4) Pour un proton cela marcherait, la force est dirigée vers le haut.

1)5) Idem question II)5)

2) Après le passage en S, l'électron subit la force électrostatique dirigée vers le bas, il est dévié vers le bas. Il subit une déflexion.

 

II) Champ magnétique.

 

1) voir TP

2)a)  mT => millitesla

b) 20 mV => 1 mT donc 227 mV => 227 / 20 = 11,35 mT

c) voir TP

 

III) Champ de pesanteur

 

1) g = G mTerre / RTerre2 : RTerre doit être en mètre. g0 = 9,81 N/kg

2) g = G mTerre / (RTerre + altitude) 2       g4807 = 9,79 N/kg

3) Représentation : voir TP

4) g est divisé par 4; il fait donc 9,81 /4 = 2,45 N/kg

 g = G mTerre / (RTerre + altitude) 2       =>(RTerre + altitude) 2 = G mTerre / g

RTerre + altitude  = √ G mTerre / g

altitude  = √ G mTerre / g - RTerre

 

altitude = 6 371 000 m = 6 371 km