Champ magnétique : un mouvement circulaire dont la période ignore la vitesse

Difficile
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Énoncé

Un proton de masse et de charge pénètre avec une vitesse perpendiculairement aux lignes d'un champ magnétique uniforme de valeur . Le poids est négligé. 1) Donner les caractéristiques de la force de Lorentz et en déduire la nature du mouvement. 2) Démontrer que la valeur de la vitesse reste constante. 3) Établir l'expression du rayon de la trajectoire, puis le calculer. 4) Établir l'expression de la période du mouvement et la calculer. De quoi dépend-elle ? 5) Comparer avec le mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
La force de Lorentz est constamment perpendiculaire à la vitesse : elle ne travaille donc pas, ce qui prouve que la valeur de la vitesse reste constante.
2 الإرشاد 2
Elle joue le rôle de force centripète : $q\,v\,B = \dfrac{m\,v^{2}}{r}$. En reportant dans $T = \dfrac{2\pi r}{v}$, la vitesse disparaît.

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الطريقة — من أين نبدأ

La force de Lorentz est constamment perpendiculaire à la vitesse : elle ne travaille donc pas, ce qui prouve que la valeur de la vitesse reste constante.

Elle joue le rôle de force centripète : . En reportant dans , la vitesse disparaît.

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