IPhO Electromagnétisme

Une charge ponctuelle +Q est placée au centre d’un triangle équilatéral. Quand une 2ème charge ponctuelle +Q est placée sur l’un des sommets, la force exercée sur la charge placée au centre vaut 4 N. On place une 3ème ponctuelle +Q sur un autre sommet. Que vaut alors l’intensité de la force exercée sur la charge placée au centre exprimée en newtons ?

• Horizontale vers la droite.

• Verticale vers le haut.

• Horizontale vers la gauche.

• Verticale vers le bas.

Deux particules ponctuelles chargées, de charge identique +Q (avec Q positif) sont placées de part et d’autre de l’axe (Ox), à une distance R du point O. Une particule ponctuelle de masse m et de charge q (avec q positif) est placée en O. Cette dernières subit des oscillations le long de l’axe (Oy). On ne considère que les oscillations d’amplitude faible. Quelle est la pulsation de ces oscillations ?

• 25%

• 75%

• 12,5%

• 0%

Soit le condensateur plan ci-dessous, chargé sous une ddp de 2 kV. On considère une particule, chargée négativement, au repos à l’une des positions O (sur le plan médian), A ou B. Cette particule a :

• une plus grande énergie potentielle en A

•     une plus grande énergie potentielle en B

• une plus grande énergie potentielle en O

•     la même énergie potentielle en A et B

Un fil métallique de section 1 mm² a une densité d'électrons (conducteurs) de 6.10²⁸ m^-3. Chaque électron possède une charge de 1,6.10^-19 C. Si le fil fait circuler un courant électrique de 1 A, quelle est la vitesse moyenne de déplacement des électrons dans le fil ?

• 1 m/s

• 1 cm/s

• 1 mm/s

• 0,1 mm/s

On considère une portion d’un fil électrique cylindrique, d’une longueur 1,0 m et de diamètre 3,0 mm, en cuivre, de conductivité électrique 6,0.10⁷ S.m^-1, soumis à une différence de potentiel de 5,0 mV pendant ∆t = 3,0 s. Combien d’électrons N traversent une section droite du fil électrique ?

• 3,9.10¹⁹

• 1,3.10¹⁹

• 2,8.10⁴

• 1,6.10²⁰

Le Grand collisionneur de hadrons (LHC) est le plus puissant accélérateur de particules jamais construit. Il accélère des protons à une vitesse proche de celle de la lumière. Il consiste en un anneau de 27 kilomètres de circonférence composé essentiellement d’aimants supraconducteurs et équipé de structures accélératrices qui augmentent l’énergie des particules qui y circulent. Les faisceaux de protons circulent en sens inverse dans l’anneau. Chaque proton du faisceau a une énergie d’environ 7 TeV. Chaque faisceau contient environ 2800 paquets de protons et chaque paquet de protons contient environ 1,2.10¹¹ protons. Quelle est l’intensité du courant électrique du faisceau de protons ?

• 5.10^-9 A

• 5.10^-12 A

• 0,6 A

• 6.10² A

• Les charges q₁ et q₂ sont de signes opposées.

• Les charges q₁ et q₂ sont différentes.

• Les charges q₁ et q₂ sont négatives.

• Les trois réponses précédentes sont fausses ou

  incertaines.