5.E7 : Particule dans condensateur

Une particule chargée négativement entre dans un condensateur plan où règne un champ électrostatique uniforme \(\vec{E}\). Sur les deux figures ci-dessous, seul le vecteur vitesse initiale \(\vec{v_0}\) de cette particule est représenté.

1 Reproduire ces figures et tracer sur chacune d’elles le vecteur \(\vec{E}\) et le vecteur \(\vec{F}\), force subie par la particule.

2 En déduire la direction et le sens du vecteur accélération \(\vec{a}\) de la particule.

3 Compléter les figures en traçant l’allure de la trajectoire de la particule.

Afficher la correction

1

\(\vec{E}\) est perpendiculaire aux armatures, de l’armature positive vers l’armature négative.

\(\vec{E} = q~\vec{E}\). Or ici \(q = -e\) est négatif. Donc \(\vec{F}\) est opposé à \(\vec{E}\).

2

D’après la deuxième loi de Newton, \(∑\overrightarrow{Forces} = m~\vec{a}\). Soit, ici : \(-e·\vec{E} = m~\vec{a}\).

Donc \(\vec{a}\) est perpendiculaire aux armature, opposé à \(\vec{E}\).

3

Voir schéma