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Coordonnées de M, vitesse, potentiels
Bonjour/Bonsoir tout le monde
Je voudrais vérifier mes résultats et terminer cet exercice . Merci
Exercice
Dans un espace muni d'un repère orthonormé ( O;
;
), on dispose de deux plaques métalliques, planes parallèles P et Q portées à des potentiels électriques VP = + 600 V et VQ = - 600 V .
Entre les plaques P et Q distantes de d = 6 cm, règne un champ électrostatique uniforme E tel que E= - E avec E exprimée en V/m .
1. Donner les caractéristiques du champ électrique E entre les plaques P et Q.
2. Les plaques P et Q étant équidistantes de l'axe ( Ox) :
2.1. Montrer que le potentiel électrique VO = 0 V au point O.
2.2. En déduire le potentiel électrique Vo' au point O' situé sur l'axe ( Ox ) à la limite de l'espace champ E. Justifier la réponse.
3. Un ion O2- de masse m pénètre entre les plaques P et Q à partir du point O avec la vitesse vo == 4×105 m/s, et y ressort à partir du point A( 7 ; 2 ). L'unité de longueur étant le centimètre.
3.1. Déterminer la valeur de la différence de potentiels UOA entre les points O et A.
3.2. En appliquant le théorème de l'énergie cinétique entre les point O et A, exprimer la vitesse vA au point A de l'ion O2- à sa sortie de l'espace champ E en fonction de m, e, vo et UOA. Calculer sa valeur.
3.3. Déterminer les coordonnées du point M situé sur la verticale des points O' et A tel que
Vo'-VM=500V .
4. Représenter sur le schéma, la ligne équipotentielle passant par M, le champ électrique E et la force électrostatique Fe: qui s'applique sur l'ion O2- entre les plaques P et Q. On respectera la distance entre les plaques P et Q , et les valeurs des coordonnées du point M.
On donne : m = 26,72×10-27 kg e = 1,6×10-19 C
1) Direction : verticale ; Sens : de P vers Q et Norme : E = 2×104 V/m
2) VP-VQ = 1200
VP+VO + VO -VQ = 1200
2VO = 0
VO = 0
3)VO' = VO = 0 car O et O' sont situé la même ligne équipotentielle horizontale
3)
3.1) UOA = 2×10-2 × (-E)
UOA = -400 V
Ici je pense plutôt que la tension UOA doit être positive
3.2 vA =
Et je trouve vA 
4,11×105
Merci d'avance
Salut Sid.
D'accord pour le 1.
Pour le 2.1. le résultat est correct, mais la justification ne va pas.
2) VP-VQ = 1200
VP+VO + VO -VQ = 1200
Passe par le champ électrique, tu sais qu'il est uniforme, tu peux donc écrire, pour deux points M et N quelconques, situés entre les plaques : E = |VM - VN| / d(MN).
Tu connais la valeur de E, choisis, pour un des points P ou Q (puisque tu connais VP et VQ) et O pour l'autre point.
Tu as déjà du faire ça dans un exercice posté il y a quelques jours.
OK pour le 2.2.
OK pour le 3.1. |UOA| = 400 V
Ici je pense plutôt que la tension UOA doit être positive
soit VA - VO > 0 ou encore UAO > 0 et donc UOA < 0
UOA = -400 V
OK pour vA = 4.12
105 m.s-1
Si tu veux que je contrôle la fin de l'exo, n'attends pas trop longtemps, sinon, après quelques jours, cela m'oblige à tout reprendre depuis le début et c'est un peu pénible...
A plus.
Ok merci je vais faire en sorte de ne plus poster trop tardivement
Maintenant je n'ai pas d'idées pour la question 3.3
Merci de m'aider
3.3. Déterminer les coordonnées du point M situé sur la verticale des points O' et A tel que Vo'-VM=500V .
U(OA) = - 400 V (et A est "au dessus" de la ligne "neutre" OO')
VO' - VM = 500 V
U(O'M) = 500 V (de signe contraire à U(OA))
Et donc M est "en dessous" de la ligne "neutre" OO' ... donc dans les ordonnées négatives.
Non ?
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