Bonjour
Énoncé:
On considéré les ions de deux isotopes du mercure ^(200)80Hg^2+ de masse m1 et ^(202)80Hg^2+ de masse m2
1/les ions sont émis sans vitesse par la source s, de potentiel U=Vs-Vp .on néglige les effets de la pesanteur des ions.
1/1.déterminer l expression littérale de la vitesse en A d un ion de masse m et de charge q.
1/2 montrer que les vitesses des deux espèce d ions sont différentes.
2/ ils traversent la fente A du plan P.puis passant entre P et P' dans le filtre de vitesse constitue par un champ électrique E et un champ magnétique B, dans cette zone ces deux champs sont constants et orthogonaux comme indiqué sur la figure ci dessous.
Établir une relation entre V, (vitesse des ions ),B et E pour que les ions parviennent en A' .justifier
3/les ions qui ont une vitesse VO=E/B pénètrent en A' dans une capsule où régné un champ magnétique uniforme B' perpendiculaire au plan de la feuille ,qui impose une trajectoire circulaire de rayon R,puis impressionne une plaque photographique(voir figure)
3/1 indiquer sur une figure le sens du champ magnétique B' et celui de la force magnétique F'.
Pour que les ions arrivent sur la plaque photographique
3/2 montrer que le mouvement des ions dans cette zone se fait dans un plan que l on déterminera.
3/3.montrer que le mouvement est informé et déterminer le rayon R en fonction des,q,VO et B'
3/4 en déduire les expressions de R1 et R2 des deux ions en fonction de E,B,B' ,e et u.
3/5.on réalisé les réglages E/B permettant successivement le passage en A' de ces deux espèces d ions
3/5/1.en déduire la distance d entre les deux points d impacts sur la plaque photographique.
Des ions des deux isotopes du mercure Hg^2+ en fonction de E,u,e,B' et B.
3/5/2calculer d
4/ entre les plaques P et P',montrer le sens de déviation des ions de vitesse v>VO
On donne :
B=0,1T, E=6.10^4 V/m.B'=0,2 T
1u=unite de masse atomique =1,67*10^-27 kg,e=1,6*10^-19 C
Repônse
Question 1/1
VA=√(2qU/m)
Question 2/2
Comme la masse de l ion 1 est different de celui de l ion 2. On en deduit que la vitesse de deux especes d ions sont differents.
Question2
E=VB
Justification
Si les ions parviennent en A'.cela veut dire que les ions ont un mouvement rectiligne uniforme.ce qui permet d ecrire
Fe=Fm
2eE=2eVB
Question3/3
Ici , j ai besoin d aider
Bonsoir,
Cet exercice est très proche des sujets récemment traités :
Chambre d'ionisation
mouvement d une particule chargée dans un champ magnétique unifo
Cyclotron
Tu y trouveras toutes les indications voulues.
Voici quelques généralités susceptibles de t'intéresser.
Le rayon R de la trajectoire circulaire d'une particule de masse " m ", de charge " q " animée d'une vitesse " v " et plongée dans un champ magnétique d'intensité " B " perpendiculaire à la vitesse est : R = m * v / q * B
La vitesse " v " peut être obtenue à l'aide d'un dispositif de tri constitué par la combinaison judicieuse d'un champ électrique d'intensité " E " et d'un champ magnétique d'intensité " B' " tel que v = E / B'
Le rayon R devient : R = m * E / q * B * B'
Si la particule est un ion de nombre de masse A portant " k " charges élémentaires on aura m = A * u et q = k * e
" u " étant l'unité de masse atomique et " e " la charge élémentaire
Dans ces conditions : R = A * u * E / k * e * B * B'
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