Solutionnaire Physique 1, Électricité et Magnétisme, Harris Benson
CHAPITRE 8 LE CHAMP MAGNÉTIQUE
8R3
FAUX. La vitesse doit avoir une composante perpendiculaire au champ, mais ne doit pas nécessairement être
parfaitement perpendiculaire au champ.
8R6
a) Si la vitesse est parfaitement parallèle au champ, la particule chargée ne subira aucune force et sa trajectoire
sera alors une ligne droite.
b) Si la vitesse est parfaitement perpendiculaire au champ, la particule subira une force perpendiculaire en tout
temps à sa vitesse, force qui constituera donc une force centripète et la trajectoire sera un cercle parfait.
8R7
2 r 2 m
On peut observer l équation 8.11 T pour déterminer la relation entre les variables du mouvement.
v qB
a) La période est proportionnelle à la masse et doublera avec m.
b) La période est inversement proportionnelle à la charge et sera divisée par 2 si on double q.
c) La vitesse est inversement proportionnelle à la vitesse et sera divisée par 2 si on double v.
d) La période est inversement proportionnelle à l intensité du champ et sera divisée par 2 si on double B.
8R8
Selon l équation F q E v B , si on veut que la force résultante soit nulle, on veut
que la partie E v B soit égale à zéro. Pour que le résultat du produit vectoriel soit
parallèle au champ électrique (en sens opposé), les vecteurs v et B
(perpendiculaires) doivent aussi être perpendiculaires à E . En respectant la règle de
la main droite, et pour une vitesse et un champ électrique donnés (perpendiculaires),
on peut trouver le sens du champ magnétique (voir schéma).
8Q1
À partir d une équation qui comporte le terme du champ magnétique, on peut isoler les unités du champ. Par
exemple :
m C N 1 1
FB qv B N C s
T m s
T m A T T N A m
Am
8Q3
La force magnétique étant le résultat d un produit scalaire, elle est nécessairement perpendiculaire et à la vitesse
et au champ B . La vitesse, par contre, n a pas à être perpendiculaire au champ nécessairement.
, 8Q9
a) Si l électron se déplace parallèlement au champ, aucune force magnétique ne sera
générée (le résultat du produit vectoriel entre deux vecteurs parallèles est nul).
b) Vers le bas. La force doit être perpendiculaire à
la vitesse ET au champ, et comme la charge est négative, on doit inverser le
résultat du produit vectoriel de v et B .
c) Vers l est. Encore une fois, la force doit être perpendiculaire à la vitesse ET
au champ, et comme la charge est négative, on doit inverser le résultat du
produit vectoriel de v et B .
8Q12
NON. Dès l entrée de la particule dans le champ magnétique, sa trajectoire devient circulaire. Il lui sera
impossible de compléter un tour complet du cercle sans repasser par l endroit où elle était juste avant de pénétrer
dans le champ, endroit où elle ne subit aucune force lui permettant de demeurer sur le cercle.
Dit autrement, s il est impossible de quitter le cercle parce qu il est en tout point soumis au champ magnétique, il
sera pour les mêmes raisons impossible d y entrer.
8Q15
qB B q
Selon l équation f , puisque les deux particules sont dans le même champ, elles doivent tout
2 m 2 m
simplement présenter le même rapport q m pour avoir la même fréquence.
8Q16
Parce que les électrons qui viennent frapper l écran par derrière sont déviés par le champ magnétique, et
n arrivent pas au bon endroit sur l écran. Les électrons déviés éclairent alors les mauvaises couleurs, ce qui altère
l image.
8E1
a) La force subie par une charge en mouvement dans un champ est F q v B . Si on
utilise un système d axe tel que sur l illustration, on aura :
19 10 4 T
F q v B 1,6 10 C 10 6 k m
s
0,6 j G 1G
9,6 10 18
N -i 9,6 10 18
iN
Donc vers l est.
b) Le même raisonnement, avec cette fois-ci une charge négative, et une vitesse orientée en j :
19 10 4 T
F q v B 1,6 10 C 10 6 i m
s
0,6 j G 1G
9,6 10 18
N k 9,6 10 18
k N , donc vers le haut.
CHAPITRE 8 LE CHAMP MAGNÉTIQUE
8R3
FAUX. La vitesse doit avoir une composante perpendiculaire au champ, mais ne doit pas nécessairement être
parfaitement perpendiculaire au champ.
8R6
a) Si la vitesse est parfaitement parallèle au champ, la particule chargée ne subira aucune force et sa trajectoire
sera alors une ligne droite.
b) Si la vitesse est parfaitement perpendiculaire au champ, la particule subira une force perpendiculaire en tout
temps à sa vitesse, force qui constituera donc une force centripète et la trajectoire sera un cercle parfait.
8R7
2 r 2 m
On peut observer l équation 8.11 T pour déterminer la relation entre les variables du mouvement.
v qB
a) La période est proportionnelle à la masse et doublera avec m.
b) La période est inversement proportionnelle à la charge et sera divisée par 2 si on double q.
c) La vitesse est inversement proportionnelle à la vitesse et sera divisée par 2 si on double v.
d) La période est inversement proportionnelle à l intensité du champ et sera divisée par 2 si on double B.
8R8
Selon l équation F q E v B , si on veut que la force résultante soit nulle, on veut
que la partie E v B soit égale à zéro. Pour que le résultat du produit vectoriel soit
parallèle au champ électrique (en sens opposé), les vecteurs v et B
(perpendiculaires) doivent aussi être perpendiculaires à E . En respectant la règle de
la main droite, et pour une vitesse et un champ électrique donnés (perpendiculaires),
on peut trouver le sens du champ magnétique (voir schéma).
8Q1
À partir d une équation qui comporte le terme du champ magnétique, on peut isoler les unités du champ. Par
exemple :
m C N 1 1
FB qv B N C s
T m s
T m A T T N A m
Am
8Q3
La force magnétique étant le résultat d un produit scalaire, elle est nécessairement perpendiculaire et à la vitesse
et au champ B . La vitesse, par contre, n a pas à être perpendiculaire au champ nécessairement.
, 8Q9
a) Si l électron se déplace parallèlement au champ, aucune force magnétique ne sera
générée (le résultat du produit vectoriel entre deux vecteurs parallèles est nul).
b) Vers le bas. La force doit être perpendiculaire à
la vitesse ET au champ, et comme la charge est négative, on doit inverser le
résultat du produit vectoriel de v et B .
c) Vers l est. Encore une fois, la force doit être perpendiculaire à la vitesse ET
au champ, et comme la charge est négative, on doit inverser le résultat du
produit vectoriel de v et B .
8Q12
NON. Dès l entrée de la particule dans le champ magnétique, sa trajectoire devient circulaire. Il lui sera
impossible de compléter un tour complet du cercle sans repasser par l endroit où elle était juste avant de pénétrer
dans le champ, endroit où elle ne subit aucune force lui permettant de demeurer sur le cercle.
Dit autrement, s il est impossible de quitter le cercle parce qu il est en tout point soumis au champ magnétique, il
sera pour les mêmes raisons impossible d y entrer.
8Q15
qB B q
Selon l équation f , puisque les deux particules sont dans le même champ, elles doivent tout
2 m 2 m
simplement présenter le même rapport q m pour avoir la même fréquence.
8Q16
Parce que les électrons qui viennent frapper l écran par derrière sont déviés par le champ magnétique, et
n arrivent pas au bon endroit sur l écran. Les électrons déviés éclairent alors les mauvaises couleurs, ce qui altère
l image.
8E1
a) La force subie par une charge en mouvement dans un champ est F q v B . Si on
utilise un système d axe tel que sur l illustration, on aura :
19 10 4 T
F q v B 1,6 10 C 10 6 k m
s
0,6 j G 1G
9,6 10 18
N -i 9,6 10 18
iN
Donc vers l est.
b) Le même raisonnement, avec cette fois-ci une charge négative, et une vitesse orientée en j :
19 10 4 T
F q v B 1,6 10 C 10 6 i m
s
0,6 j G 1G
9,6 10 18
N k 9,6 10 18
k N , donc vers le haut.
