Dm physique- Urgent

[Lola12_]

Bonjour je n’arrive pas à traiter cet exercice:
L’un des premiers accélérateurs de particules utilisait un générateur de Van der Graaf pour charger les armatures d’un condensateur plan avec une tension U=4,0 MV.
La distance entre les deux plaques de l’accélérateur était L=7,62 m.
Cet accélérateur permettait d’accélérer des protons, introduits en A sans vitesse initiale dans l’accélérateur.
Données: - masse d’un proton: m=1,67*10^-27 kg
-charge électrique d’un proton: e=1,60*10^-19 C
Schéma:

A————————B——->x

1) Laquelle des deux armatures est reliée à la borne positive du générateur: A ou B ?

2) Déterminer la norme du champ électrostatique du vecteur E produit dans ce condensateur plan, puis celle de la force électrique du vecteur F subie par un proton.

3) Sur le schéma ci-dessus, représenter, sans souci d’échelle, le vecteur E et le vecteur F.

4) Déterminer les équations horaires de la vitesse et de la position d’un proton.

5) En déduire la vitesse atteinte en B par le proton. Dépend-elle de la distance entre les armatures ?

6)Montrer que le travail de la force électrique sur le trajet AB s’exprime de la manière suivante: Wab(Fe)=e.Uab.

7) Retrouver le résultat de la question précédente en utilisant une approche énergétique

[Black Jack]

Bonjour,

 

1) Les protons ont une charge positive ... ils sont donc attirés par la plaque négative et repoussé par la plaque positive.
Et donc l'armature reliée à la borne positive est ...

2)
E = U/L = ... V/m  524934 V/m
F = q * E (et la charge q d'un proton est e = 1,60.10^-19 C --> F = ... N  (8,40.10^-14)

4)
a(t) = F/m = e*E/m = e * U/(m*L)
v(t) = a(t) * t = e * U/(m*L) * t
x(t) = a(t) * t²/2 = e * U/(2*m*L) * t²

5)
Vitesse max atteinte lorsque les protons arrivent en B, donc à l'instant t1 tel que x(t1) = L

L = e * U/(2*m*L) * t1²
t1² = 2*m*L²/(e*U)
t1 = RacineCarrée[2*m*L²/(e*U)]

v(t1) = e * U/(m*L) * RacineCarrée[2*m*L²/(e*U)]
vB = v(t1) = RacineCarrée[2*e*U/m]  (indépendant de la longueur L)

6)
F = E * e = U/L * e
W(F sur L) = F * L
W(F sur L) = U/L * e * L
W(F sur L) = U * e

7)
Le travail de la force électrostatique sur la distance L = énergie cinétique du photon
e * E * L = 1/2 . m . vB²
vB² = 2qEL/m

Or E = U/L --> v² = 2eU/m
vB = RacineCarrée[2*e*U/m]  (indépendant de la longueur L)

Rien relu ... vérifie et fais les calculs numériques

 

[volcano47]

Black Jack (bonjour) tu vas te faire lyncher par la (petite) communauté pour avoir livrer clefs en main un devoir à quelqu'un qui, manifestement n' a pas souhaité s'em...avec ça .