Physique-chimie (spécialité) · TerminaleBac
Mouvement dans un champ électrique uniforme : quiz de Tle
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Une particule chargée placée dans un champ électrique uniforme subit une force de même direction que le champ, de sens lié au signe de sa charge.
- Avec la deuxième loi de Newton, l'accélération est constante : on obtient les équations horaires par intégration 2.
- Si la vitesse initiale n'est pas alignée avec le champ, la trajectoire est une parabole, comme pour un objet lancé dans le champ de pesanteur 2.
- Le cas typique est celui d'un condensateur plan 2. Les calculs de durée de traversée et de déviation se font axe par axe.
Avant de commencer
Ce quiz couvre le mouvement d'une particule chargée dans un champ électrique uniforme, tel qu'on le rencontre en Terminale. Il suit le chapitre sur le champ de pesanteur : même démarche, mêmes outils, mais la force change.
Tu y trouveras des questions de cours (forme de la trajectoire, direction de l'accélération), des questions de raisonnement (effet du signe de la charge, de la vitesse initiale) et des calculs (accélération, durée de traversée, déviation). Les questions numériques acceptent une petite marge d'arrondi, indiquée à chaque fois.
Quiz
14 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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Entre les deux plaques d'un condensateur plan, le champ est uniforme 2. Le stator et l'aimant sont liés au champ magnétique, qui ne produit pas ce type de mouvement ; la lentille n'a aucun rapport avec un champ électrique.
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C'est vrai : dans les deux cas la force est constante, donc l'accélération l'est aussi, et la trajectoire est une parabole si la vitesse initiale n'est pas alignée avec la force 2. Seule l'origine de la force change : le poids d'un côté, la force électrique de l'autre.
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On intègre : de l'accélération on passe à la vitesse, puis de la vitesse à la position 2. La dérivation fait le chemin inverse. Multiplier par la masse donne la force, pas une vitesse.
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La force électrique vaut et la deuxième loi de Newton donne . L'erreur fréquente est de diviser par au lieu de .
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Comme la force s'écrit et que , la force est de sens opposé au champ. Pour une charge positive, elle serait de même sens. Elle est toujours portée par la direction du champ, jamais perpendiculaire à celui-ci.
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L'accélération est constante et parallèle à la vitesse initiale : le mouvement reste sur une droite et la vitesse varie de façon uniforme, donc rectiligne uniformément varié. Il ne serait uniforme que sans force. La forme parabolique exige une vitesse initiale non alignée avec le champ 2.
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Perpendiculairement au champ, il n'y a pas d'accélération : . La particule sort quand , donc . Attention à la conversion : vaut 1 ns.
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Le long du champ, le mouvement est uniformément accéléré sans vitesse initiale : . L'erreur tentante est d'oublier le facteur , qui donnerait 10 mm.
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La force est constante et portée par le champ, donc l'accélération l'est aussi : les deux premières propositions sont justes. La norme de la vitesse varie, car la force travaille ; elle ne resterait constante que pour une force toujours perpendiculaire à la vitesse, comme en champ magnétique 2. La trajectoire n'est rectiligne que si la vitesse initiale est alignée avec le champ.
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Le rapport des deux forces est d'environ : le poids est négligeable. C'est ce qui permet, pour les particules élémentaires, de ne garder que la force électrique dans le bilan. Pour une bille chargée de masse macroscopique, la comparaison pourrait être différente.
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La durée de traversée vaut et la déviation . Elle est donc inversement proportionnelle à : doubler la divise par 4. Répondre « divisée par 2 » revient à oublier que la durée apparaît au carré.
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C'est faux. En champ magnétique seul, la force est toujours perpendiculaire à la vitesse : seule l'orientation du vecteur vitesse change 2. En champ électrique, la force a une composante le long du déplacement, donc la norme de la vitesse varie.
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Comme , l'accélération est proportionnelle à : elle est doublée. Le facteur 4 apparaîtrait pour une grandeur en , ce qui n'est pas le cas ici.
Les questions qu'on se pose
Pourquoi néglige-t-on le poids dans ces exercices ?
Pour une particule élémentaire (électron, proton), la force électrique est de l'ordre de fois plus grande que le poids. Garder le poids compliquerait le calcul sans changer le résultat. L'énoncé le précise souvent ; sinon, compare les deux forces ou fais le bilan complet.
Comment savoir si la trajectoire est rectiligne ou parabolique ?
Compare la direction de la vitesse initiale à celle du champ. Si elles sont alignées, le mouvement est rectiligne. Sinon, la trajectoire est une parabole 2. Dans ce cas, projette le mouvement sur deux axes : un uniforme, perpendiculaire au champ, et un uniformément varié, parallèle au champ.
Quelle différence avec le mouvement dans un champ magnétique ?
En champ magnétique, la force est perpendiculaire à la vitesse : la norme de la vitesse reste constante et le mouvement est circulaire ou hélicoïdal 2. En champ électrique, la force est portée par le champ et la vitesse varie : le mouvement est rectiligne ou parabolique.
Sources
- Programmes et ressources en physique-chimie - Voie générale et technologique, Éduscol. Consulté le 7 novembre 2026.
- Équation du mouvement, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
- Champ magnétique, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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