Déviation d'un électron par un champ électrique uniforme

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Un électron de masse et de charge avec pénètre en , avec une vitesse horizontale , exactement à mi-distance entre deux plaques horizontales parallèles. Ces plaques ont une longueur , sont distantes de et sont soumises à une tension . On prend . On choisit un repère d'origine , d'axe horizontal dirigé selon et d'axe dirigé dans le sens de la force électrique subie par l'électron.
Dispositif de déviation d'un électron par un champ électrique uniformeSchéma d'un condensateur plan formé de deux plaques horizontales parallèles, la plaque supérieure notée P et l'inférieure P prime. Une particule chargée entre en un point O situé exactement à mi-distance entre les plaques, du côté gauche, avec un vecteur vitesse horizontal dirigé vers la droite. Une ligne en pointillés prolonge cette direction d'entrée à travers tout le dispositif. Deux cotes donnent la longueur des plaques et la distance qui les sépare. Aucun signe n'est porté sur les plaques et aucune trajectoire n'est tracée : déterminer vers quelle plaque la particule est déviée fait partie du travail demandé.Déviation d'un électron par un champ électrique uniformeL'électron pénètre en O exactement à mi-distance des deux plaquesPP'Ov0Ldtension U entre les deux plaquesDonnéesL = 8,0 cm ; d = 4,0 cmtension U entre les plaquesv₀ = 2,0×10⁷ m·s⁻¹m = 9,1×10⁻³¹ kg ; charge −eLe champ entre les plaques est uniforme : la force est constante.
Entre les plaques le champ est uniforme : la force est constante, donc l'accélération aussi, et la trajectoire est une parabole.
1) Comparer la valeur du poids de l'électron à celle de la force électrique qu'il subit, et conclure. Préciser ensuite la nature du mouvement de l'électron selon puis selon . 2) Calculer l'intensité du champ électrique entre les plaques, puis l'accélération de l'électron. 3) Établir les équations horaires et , puis en déduire l'équation de la trajectoire . Quelle est la nature de cette trajectoire ? 4) Calculer la déviation verticale de l'électron à la sortie des plaques. L'électron sort-il de la zone de champ sans heurter une plaque ? 5) Calculer l'angle que fait le vecteur vitesse de l'électron avec l'horizontale à sa sortie des plaques.

إرشادات

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1 الإرشاد 1
Compare d'abord $m\,g$ à $e\,E$ : le rapport justifie de négliger le poids. Le mouvement est uniforme selon $Ox$, uniformément accéléré selon $Oy$.
2 الإرشاد 2
Élimine le temps entre les deux équations horaires pour obtenir $y = f(x)$ : tu reconnaîtras une parabole. La sortie correspond à $x = L$.

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Compare d'abord à : le rapport justifie de négliger le poids. Le mouvement est uniforme selon , uniformément accéléré selon .

Élimine le temps entre les deux équations horaires pour obtenir : tu reconnaîtras une parabole. La sortie correspond à .

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