Exercice III – DÉtermination du rapport e/m pour l’Électron (5 points)
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| Bac S 2013 Antilles Guyane Correction © http://labolycee.org EXERCICE III – DÉTERMINATION DU RAPPORT e/m POUR L’ÉLECTRON (5 points) 1. Détermination du caractère négatif de la charge de l’électron par J.J.Thomson. 1.1. D’après l’échelle de 1,0 cm pour 5,0 kV.m-1, et comme E = 15,0 kV.m-1, on en déduit que  sera représenté par une flèche de 3,0 cm.(0,5 pt)  Annexe 5 1.2. (0,5 pt) (Lire la question suivante avant de répondre) Le document 4 indique que des particules de charges opposées s’attirent. Le faisceau d’électrons étant attiré par la plaque chargée positivement, c’est que les électrons sont porteurs d’une charge négative. 1.3. (0,5 pt)  Entre les plaques, l’électron n’est soumis qu’à la force électrostatique qui le dévie vers la plaque chargée positivement. Cette force est donc de sens opposé au champ électrostatique, et comme  , cela impose que q < 0.2. Détermination du rapport e/m pour l’électron. 2.1. (1,5 pt) On applique la deuxième loi de Newton au système électron, dans le référentiel terrestre supposé galiléen.  comme m = Cte alors  et il vient  = m.   Le vecteur accélération est de sens opposé au vecteur champ .Par projection suivant les axes du repère défini dans le document 5, on obtient  2.2.1. (0,5 pt) y(x=L) = h h =   2.2.2. (0,5 pt)  = 1,76×1011 C.kg-12.2.3. (0,5 pt)    6×109 C.kg–1 = 0,06×1011 C.kg-1On ne conserve qu’un seul chiffre significatif pour l’incertitude (0,5 pt)  (1,76  0,06)×1011 C.kg–1 |
