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mouvement dans le champ g et E uniforme

Posté par
moussolony
11-12-19 à 19:35

Bonjour
Ton ami découvre dans ses recherches que la masse m de l électron peut être déterminée expérimentalement par le dispositif schématisé ci après.
Ce dispositif est constitué de deux armatures métalliques A et B ,planes, parallèles a un plan horizontal X'OX ,distance de d ,de longueur l, et placées dans le vide.
Un faisceau homocinétique d électrons de masse m, de charge q=-e pénètre en O entre les armatures avec une vitesse VO parallèle a l axe X'OX .

Une plaque sensible est placée a la sortie des armatures pour recueillir l impact des électrons.l impact est au point P lorsque la différence de potentiel est VA-VB=0 et au point C lorsqu elle est VA-VB=400 V , P et C sont distants de PC =14 mm.
Données : VO=25000 km/s , d=4 cm , l=10 cm , charge élémentaire e=1,6*10^-19 C
Le poids de l électron est négligeable devant la force électrique

1/ précise le sens du champ électrostatique entre A et B pour que l impact soit en C
2/positionne le point C sur le schéma
3/ étude de la trajectoire de l électron
3/1 établis l équation DZ la trajectoire d un électron entre O et C
3/2 représente cette trajectoire sur la figure
4/ determination de la masse de l électron
4/1 déterminé la valeur de la charge massique e/m de l électron
4/2 déduis en la masse m de l électron
Réponse
Question1
VA-VB=400>0
VA>VB, donc le E est orienté de A vers B
Est ce c est correcte

mouvement dans le champ g et E uniforme

***Image recadrée et messages fusionnés***

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 11-12-19 à 19:50

Question 2
Voici le schéma

mouvement dans le champ g et E uniforme

***Image recadrée***

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 11-12-19 à 21:03

Bonjour,

Le point C se trouve sur la plaque sensible.
Tu devrais modifier ton schéma et en profiter pour représenter le vecteur champ électrique.

Pour le reste, on attend tes propositions.

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 11-12-19 à 23:34

Salut
Voici le schéma

mouvement dans le champ g et E uniforme

***Image recadrée***

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 11-12-19 à 23:57

Question 3/1
Système : masse m de l électron
Référentiel : terrestre supposé galiléen dans le repéré (Ox,Oy)
Inventaire des forces
La force électrostatique
Application du théorème du centre d inertie .
F=ma=> qE=ma
a=qE/m
Projection dans le repéré choisi
a t=0, OM(XO=0,yo=0) et v(Vox=VO, voy=0)
a=qE/m =-qE/MJ(ax=0,ay=-qE/m)
OM(x(t)=vot, y(t)=-qE/2*m t^2)
1) t=x/VO
y=(-qEx^2)/(2*m*V^2O)
Question 3/2
Je suis bloqué sur cette question

4/ 1.déterminer la valeur de la charge massique e/mm de l electron
e/m=1,6*10^19/m or m =-qE*x^2/2*v^2O
e/m=(e*2*V^2O*y)/(-qEx^2)
e/m=1,6*10^-19*2*0,04 *6,25*10^14)/(1,6*10^-19*10000*0,1^2)
e/m=(8*10^-6)/1,6*10^-17)
e/m=5*10^11

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 01:02

Question 1 : OK

Question 2 :
Je vais, comme bien souvent me répéter :
Le point C est SUR la plaque sensible.

C'est l'énoncé qui le dit :
Une plaque sensible est placée a la sortie des armatures pour recueillir l'impact des électrons. L'impact est au point P lorsque la différence de potentiel est VA-VB=0 et au point C lorsqu elle est VA-VB=400 V

Question 3.1
Je ne cherche plus à comprendre tes calculs illisibles.
Je te donne mon résultat et te laisse le soin de vérifier s'il est ou non compatible avec le tien.
Je pose U=VA - VB et je trouve :

y= \dfrac{e~U}{2m~d~V_0^2}~x^2

Question 3.2
L'équation obtenue ci dessus est celle d'une parabole (entre x=0 et x=L)
Tu ne devrais donc avoir aucune difficulté pour la représenter sur la figure

Question 4.1
Ici encore, je ne chercherai pas à comprendre ce que tu as écrit.
Je peux seulement dire que le résultat est à la fois faux et présenté sans unité.

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 02:59

Voici le schéma

mouvement dans le champ g et E uniforme

***Image recadrée***

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 03:03

Question 3/2
Voici la représentation

mouvement dans le champ g et E uniforme

***Image recadrée***

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 10:35

C'est beaucoup mieux, mais
- Le point C n'est pas à sa place ( tu l'as mis sur la plaque A ce qui n'est pas bon )
- La trajectoire que tu as tracée n'a rien de parabolique.

Question 4.1:
Soient xC et yC les coordonnées du point C
Introduis ces coordonnées dans l'équation de la trajectoire.
Tire de ce qui précède l'expression de e/m en fonction de xC, yC, d, V0, U
Passe ensuite à l'application numérique.

mouvement dans le champ g et E uniforme

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 14:07

Bonjour
e/m=(2*V^2O*yC)/(U*X^2C)
Mais on ne connais pas yc et xc ?

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 16:31

Est ce que tu as voulu écrire
e/m = 2 *  (V0)² * yC / (U * (xC)²) ?
Si c'est " oui ", alors cette expression est fausse.

Les coordonnées de C sont dans l'énoncé.
Il suffit d'aller les chercher.

Ne pourrait tu pas faire l'effort de mettre de vrais indices et de vrais exposants ?
Ex : (XC)² et pas X^2C

Posté par
mmalou Webmaster
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 16:52

moussolony, s'il te plaît ....

mouvement dans le champ g et E uniforme

Posté par
gbm Webmaster
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 12-12-19 à 19:48

Bonsoir,

Cette fois-ci moussolony je vais être très clair avec toi : sois tu t'alignes sur mes demandes maintes fois rappelées (cadrer proprement tes images, poster tes propositions en même temps que ton exercice, éditer des formules, etc.), soit j'assumerai une exclusion définitive du forum.

Tu prétends être terriblement désolé sur l', à peine l'avertissement levé tu finis par avoir exactement la même attitude ...

A bon entendeur, tu n'auras plus d'autre chance ...

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 13-12-19 à 12:45

yc=\frac{e*U*(xc)^2}{2*m*d*(VO)^2}


\frac{yc}{(xc)^2}=\frac{e*U}{2*m*d*(VO)^2}
\frac{yc}{(xc)^2}=\frac{e}{m}*\frac{U}{2*(VO)^2}

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 13-12-19 à 12:46

Quelqu un pourrait m aider sur la suite

Posté par
krinn Correcteur
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 13-12-19 à 13:53

Bonjour
Odbugt1 t'a déjà répondu depuis longtemps:

Citation :
Question 4.1:
Soient xC et yC les coordonnées du point C
Introduis ces coordonnées dans l'équation de la trajectoire.
Tire de ce qui précède l'expression de e/m en fonction de xC, yC, d, V0, U
Passe ensuite à l'application numérique.


e/m = 2dVo2yc/(Uxc2) = ...

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 13-12-19 à 15:17

Merci Krinn !

@Moussolony
Comme déjà  indiqué (12-12-19 à 16:31) il n'y a plus qu'à aller chercher les coordonnées de xC et yC dans l'énoncé pour passer à l'application numérique.

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 12:04

Bonjour gbm.
Comment bien encadrer avant de les posté ?
J attends ta reponse

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 12:05

Encadrer les images

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 12:10

Déterminons xc et yc
A la sortie des plaques ,xc=l=0,1

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 12:26

Disons plutôt : xc = 0,1m

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 16:45

Tan a=(Vcx)/Vcy
Soit VC{vcx=VO,vcy=(q*E*l)/m*VO
Tan a=(q*E*l)/m*V^20)

Tan a=yc/l
yc=tana*lyc=\frac{q*u*l^2}{m*v^20*d\epsilon }

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 16:51

yc=\frac{q*U*l^2}{m*v^20*d}

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:03

L expression trouvé est bonne ou pas du tout

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:09

Non

La question porte sur la valeur de (e/m)
L'expression de e/m t'a été donnée par Krinn :

 \dfrac{e}{m} =  \dfrac{2~d~v^2_0~y_c}{U~x_c^2}

Les valeurs numériques de d, v0,  yc,  U,  xc  sont toutes données dans l'énoncé.
Ou est la difficulté ?

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:13

yc=d/2
yc=0,14 cm

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:38

Non.
Il ne s'agit pas d'inventer n'importe quoi.

Il s'agit de lire l'énoncé.
Le lire attentivement avec sous les yeux le schéma du 12-12-19 à 10:35, lequel sur lequel on trouve le point C
Il n'y a aucun calcul à faire, aucune invention à faire.
Il y a juste à lire.
Rien d'autre.

Je n'en dirai pas davantage !

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:44

\frac{e}{m}=\frac{2*0,04*014*(2500000)^2}{400*(0,1)^2}
e/m=1,875*10^10

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:47

D après l énoncé
PC=14 mm
Donc yc=14 mm

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 17:55

Oui, yC = 14mm

En revanche le résultat de e/m est faux et de surcroit présenté sans unité !

Posté par
moussolony
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 18:07

e/m=(2*(0,04)*(0,014)*(2500000)^2)/(400*(0,1)^2)
e/m=(0,00112*6,25*10^12)/(4)
e/m=(7,10^9)/4
e/m=1,75*10^9 kg/C

Posté par
odbugt1
re : mouvement dans le champ g et E uniforme 14-12-19 à 18:16

Encore faux ....
Mais on approche.
L'erreur semble provenir de la vitesse des électrons.
25000 km/s = 25 x 106 m/s
L'unité du résultat est fausse aussi.



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