Fiche d’exercices de Champs magnétiques et induction avec corrigé

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1.Facile
B0,25 T20 A30°L = 15 cm

Un fil rectiligne de 15 cm de long est parcouru par 20 A sous un angle de 30° avec un champ magnétique uniforme de 0,25 T. Trouvez la valeur de la force F sur le fil.

B = 0,25 TI = 20 AL = 15 cmθ = 30°
F = N
2.Facile
I = 1,5 AR = 15 cmB = ?

Une seule boucle circulaire de fil de rayon 15 cm est parcourue par un courant de 1,5 A. Trouvez le champ magnétique B en son centre.

N = 1I = 1,5 AR = 15 cmμ₀ = 4π × 10⁻⁷ T·m/A
B = µT
3.Moyen
+v = 2,5 × 10⁵ m/sr = ?B = 0,1 T

Un proton se déplace à 2,5 × 10⁵ m/s perpendiculairement à un champ magnétique uniforme de 0,1 T. Trouvez le rayon r de sa trajectoire circulaire.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 2,5 × 10⁵ m/sB = 0,1 T
r = cm
4.Moyen
+v = 6 × 10⁵ m/sr = ?B = 0,8 T

Un proton se déplace à 6 × 10⁵ m/s perpendiculairement à un champ magnétique uniforme de 0,8 T. Trouvez le rayon r de sa trajectoire circulaire.

m = 1,673 × 10⁻²⁷ kg|q| = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cv = 6 × 10⁵ m/sB = 0,8 T
r = cm
5.Difficile
Bn = 900 rpm15 cm × 15 cmN = 500B = 0,05 T

Une bobine de 500 spires, de 15 cm × 15 cm, tourne à 900 tr/min dans un champ uniforme de 0,05 T autour d’un axe perpendiculaire au champ. Trouvez la f.é.m. crête E0.

N = 500A = 15 cm × 15 cmB = 0,05 Tn = 900 rpm
E0 = V
6.Difficile
E = 5 × 10⁵ V/m, B1​ = 0,2 TB2​ = 1 Tr = ?

Une particule alpha traverse sans déviation un sélecteur de vitesse à champs croisés E = 5 × 10⁵ V/m et B₁ = 0,2 T. Elle entre ensuite dans une seconde région avec seulement un champ magnétique B₂ = 1 T, à angle droit. Trouvez le rayon r de sa trajectoire dans cette région.

E = 5 × 10⁵ V/mB1 = 0,2 TB2 = 1 Tm = 6,645 × 10⁻²⁷ kg|q| = 3,204 × 10⁻¹⁹ C
r = cm

Corrigé

  1. 1. F = 0,375 N
  2. 2. B = 6,283 µT
  3. 3. r = 2,611 cm
  4. 4. r = 0,7832 cm
  5. 5. E0 = 53,01 V
  6. 6. r = 5,185 cm

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