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Mouvement des particules chargees exercices 1

TD M ?? Mouvement des particules chargées D Malka ?? MPSI - ?? Lycée Saint-Exupéry M ?? Interaction entre deux particules chargées On considère un particule chargée A ?xe au point O et une particule chargée ?xe au point B ne pouvant se déplacer que suivant l ? axe Ox Sa vitesse initiale est v ex et sa position initiale x a Si qA qB q et v déterminer la distance minimale d ? approche b de B Interpréter en terme de barrière de potentiel et décrire le mouvement de la particule B Si qA ??qB q et v déterminer la valeur minimale de v a ?n que B parte à l ? in ?ni Interpréter en terme de puits de potentiel Que se passe-t-il si v est plus faible que la valeur calculée M ?? Filtre de vitesse Un faisceau de particules de charge q pénètre avec une vitesse v entre les armatures d ? un condensateur plan créant un champ électrique uniforme orienté comme indiqué ?g La sortie du condensateur est diaphragmée par une fente ? ?? Déterminer en fonction de E et v le champ magnétique B à appliquer pour que le faisceau de particules soit rectiligne Ce champ magnétique étant appliqué on modi ?e la vitesse v Analyser la trajectoire des particules suivant que v v ou v v Quel peut-être l ? intérêt de ce dispositif M ?? Séparateur d ? isotopes On considère le dispositif ?g On considère un jet homocinétique d ? ions H et D ayant une vitesse v m s ?? Ce jet est cylindrique de diamètre d mm On désire obtenir à la sortie un jet constitué uniquement d ? ions D Le champ magnétique B est uniforme Données http www mpsi-lycee-saint-exupery fr ey ez ex E v Figure ?? Filtre de vitesse ?? masse de l ? atome d ? hydrogène H mH ?? kg ?? masse du deutérium hydrogène lourd H mD ?? mH ?? kg Retrouver l ? expression du rayon de courbure R de la trajectoire d ? une particul ? ??e de masse m de charge q et de vitesse v en mouvement dans le champ B orthogonal uniforme et stationnaire En déduire l ? intensité B du champ magnétique à appliquer pour que seuls les isotopes D franchissent l ? ouverture percée CMPSI ?? - ?? Lycée Saint-Exupéry D Malka TD M ?? Mouvement des particules chargées D O D B Figure ?? Séparateur d ? isotope M ?? CyclotronRetrouver l ? expression de la pulsation ? dite cyclotron ? du ? ??mouvement d ? un proton de vitesse initiale v dans un champ magnétique B uniforme perpendiculaire à v On donne B T e ?? C charge du proton et m ?? kg masse du proton On rappelle que la trajectoire du proton est alors un cercle de rayon R mv qB Un cyclotron est un accélérateur de particules formé de deux bo? tes mé ? ?? talliques semi-cylindriques D et D placées