Solution
ES8.1 
Le champ magnétique dans le
sélecteur de vitesse (en haut à gauche),
est orienté dans le même sens que dans la région de droite.
(a) Dans le
sélecteur de vitesse, la force résultante sur les particules ayant une
vitesse de 6,0 km/s doit être nulle.
F = q E
+ q (v x B) = 0 (F, E, v
et B sont des vecteurs)
La condition nécessaire est
donc
E = - (v x B)
Selon la règle de la main
droite, le champ magnétique dans le sélecteur de vitesse doit être
orienté perpendiculairement au champ électrique et sortir du plan de
l'écran. La vitesse des particules étant perpendiculaire au champ
magnétique (q
= 90° ), le module du champ magnétique est donné par
B = E / v sin
90°
= 4 mT
(b) Le
rayon de la trajectoire circulaire des particules dans la région de
droite est donné par
R = mv /
qB = (6,64 x 10 -27 kg)·(6000 m/s) / (3,2 x 10 -19
C)·(1 mT) = 12,5 cm
Comme le rayon de la
trajectoire est plus grand que 10 cm, les particules entreront en contact
avec la paroi opposée au sélecteur de vitesse. Le point d'impact sera à
une distance d en-dessous de la direction initiale des particules.
Cette distance correspond à R - Rsinq.
Pour trouver l'angle q,
il suffit de trouver la valeur de q
pour laquelle
Rcosq
= 10 cm
cet angle est de 36,9°.
La distance d est donc de 5,0 cm.
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