<br> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.1<span>       </span>Une sphère métallique est mise en contact avec une borne d'une pile chimique alors que l'autre borne de cette dernière est à la terre. Le plateau d'un électroscope dont le boîtier est à la terre est également relié à la sphère. L'angle que fait la feuille d'or de l'électroscope avec la verticale est alors de 6°. La sphère est maintenant débranchée de la pile et ensuite mise en contact avec une deuxième sphère, semblable mais initialement déchargée.</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>a)<span> </span>Quel angle fait alors la feuille de l'électroscope?</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">La deuxième sphère est maintenant éloignée de la première, toujours reliée au plateau de l'électroscope.</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>b)<span> </span>Quel angle fait alors la feuille de l'électroscope?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.2<span>       </span>Immergé dans le seul champ magnétique terrestre, le pôle nord d'une boussole suspendue au bout d'un fil de torsion pointe strictement vers le nord lorsque la tête du fil de torsion est tournée de telle sorte que ce dernier ne soit pas tordu. La tête du fil doit alors être tournée d'un angle de 96° pour forcer la boussole à se placer à angle droit avec le champ terrestre. </span></p> <p style="line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">Immergé dans un champ magnétique résultant inconnu, le pôle nord de cette boussole suspendue pointe dans une direction donnée lorsque la tête du fil de torsion est tournée de telle sorte que ce dernier ne soit pas tordu. La tête du fil doit être cette fois tournée d'un angle de 108° pour forcer la boussole à se placer à angle droit avec le champ résultant inconnu. De combien ce champ résultant inconnu est-il plus grand que le champ magnétique terrestre?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.3<span>       </span>Immergé dans le seul champ magnétique terrestre, le pôle nord d'une boussole suspendue au bout d'un fil de torsion pointe strictement vers le nord lorsque la tête du fil de torsion est tournée de telle sorte que ce dernier ne soit pas tordu. La tête du fil doit alors être tournée d'un angle de 114° pour forcer la boussole à se placer à angle droit avec le champ terrestre. </span></p> <p style="line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">Un courant passe maintenant dans un fil rectiligne placé selon l'axe est-ouest. Immergé dans le nouveau champ magnétique résultant, le pôle nord de cette boussole suspendue pointe encore vers le nord lorsque la tête du fil de torsion est tournée de telle sorte que ce dernier ne soit pas tordu. La tête du fil doit cette fois être tournée d'un angle de 150° pour forcer la boussole à se placer à angle droit avec le sens du champ. De combien de fois le champ magnétique dû au fil est-il plus grand que le champ magnétique terrestre?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.4<span>       </span>Deux longs fils métalliques sont placés parallèlement l'un à l'autre, à 3 mm de distance. Le fil supérieur, de 600 mm de longueur, plus court que l'autre, est mobile alors que l'autre est fixe. Quand un même courant circule dans ces deux fils, mais en sens opposés, il faut placer une masse de 1,02⋅10<sup>-3</sup> kg dans le plateau placé au-dessus du fil mobile afin de le maintenir à sa distance originale de 3 mm. Quelle est la grandeur du courant en question?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in"> </p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <br> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.5<span>       </span>Sont reliés en série une pile, une balance de courant et un long fil rectiligne orienté selon l'axe est-ouest. Il faut tordre de 165° la tête du fil au bout duquel est suspendue une boussole placée au-dessus du fil rectiligne pour la forcer à pointer selon l'axe est-ouest lorsque le courant produit est tel qu'une masse de 1,36⋅10<sup>-4</sup> kg est requise pour tenir la tige mobile de 400 mm de longueur de la balance de courant à 1,5 mm de la tige fixe. Quel courant passe maintenant dans le fil rectiligne si l'angle duquel il faut tourner la tête du fil est dans ce cas de 210° pour amener la boussole à pointer selon l'axe est-ouest, supposant que le champ magnétique terrestre est négligeable?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.6<span>       </span>Sont reliés en série un voltamètre, une balance de courant et une pile. Les tiges de la balance sont tenues à une distance de 1,6 mm lorsque la tige mobile de 360 mm de longueur supporte une masse de 1,25⋅10<sup>-4</sup> kg. Les électrodes du voltamètre baignent dans une solution de nitrate d'argent. Un dépôt de 4,2⋅10<sup>-2</sup> kg d'argent est alors trouvé à la cathode après un temps de 2 heures.</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>a)<span> </span>Quel courant passe dans le voltamètre?</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>b)<span> </span>Quel est le rapport masse sur charge des ions d'argent?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.7<span>       </span>La charge requise pour déposer une masse d'argent de 10<sup>-3</sup> kg est de 895 C. Quelle est la quantité d'argent déposée sur la cathode si le courant qui coule dans une solution de nitrate d'argent est de 4 A pendant 600 s?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.8<span>  </span> <span>   </span>La tête du fil de suspension doit être tournée de 140° pour que la boussole suspendue pointe franc est dans le champ magnétique terrestre. Si cette même boussole est maintenant placée au-dessus d'un fil rectiligne dans lequel le courant circule vers l'ouest, il faut tourner la tête du fil de suspension dans le même sens d'un angle de 70° <span style="text-decoration: underline">additionnel</span> pour forcer la boussole à continuer de pointer franc est. </span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>a)<span> </span>Quel est le rapport entre les champs magnétiques (dûs au courant et terrestre) là où se trouve la boussole?</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>b)<span> </span>Ce même courant passe ensuite dans un voltamètre où il entraîne un dépôt d'argent de 5⋅10<sup>-4</sup> kg après un temps de 2 minutes. Sachant qu'une charge de 895 C cause un dépôt d'argent de 10<sup>-3</sup> kg, quel est le courant dans le fil?</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>c)<span> </span>Quel est le rapport entre les champs magnétiques (dûs au courant et terrestre) là où se trouve la boussole si le dépôt d'argent créé en 2 minutes n'est plus que de 4⋅10<sup>-4</sup> kg? </span></p> <p style="line-height: 0.187502in"> </p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <br> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.9 <span>      </span>Un aimant, laissé libre de s'orienter à sa guise, pointe franc nord dans le champ magnétique terrestre. Il faut tourner la tête de son fil de suspension par 154° pour forcer l'aimant à pointer franc est. Cet ensemble est maintenant placé juste au-dessus d'un long fil rectiligne dans lequel circule un courant vers l'ouest. L'aimant, laissé à nouveau libre de s'orienter à sa guise, pointe franc nord. Il faut cette fois tourner la tête de son fil de suspension de 186° pour forcer l'aimant à pointer franc est.</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>a)<span> </span>Quel est le rapport entre les champs magnétiques (dûs au courant et terrestre) là où se trouve la boussole?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">Le long fil rectiligne est maintenant ramené de telle sorte que le courant, en plus de circuler sous l'aimant vers l'ouest, circule également, mais vers l'est, à une même distance de l'aimant mais au-dessus. </span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>b)<span> </span>De combien de degrés <span style="text-decoration: underline">additionnels</span> faut-il alors tourner la tête du fil de suspension pour que l'aimant <span style="text-decoration: underline">continue</span> de pointer franc est?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">Le courant en question circule également dans une balance de courant où il faut placer une masse de 8,2⋅10<sup>-4</sup> kg pour tenir, à 1,5 mm d'un long fil rectiligne stationnaire, un fil mobile de 600 mm de longueur.</span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>c)<span> </span>Quelle est sa valeur?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">3.10 <span>    </span>Un courant qui coule dans un fil rectiligne placé selon l'axe nord-sud fait pointer une boussole libre placée juste au-dessus à un angle de 12° à l'est du nord. </span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>a)<span> </span>Dans quel sens le courant du fil coule-t-il? </span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">  <span>      </span>b)<span> </span>Quelle proportion du champ magnétique terrestre est alors le champ magnétique dû au courant en ce point?</span></p> <p style="line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"> </p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"><span>       </span>c)<span> </span>La tête du fil de suspension de la boussole doit être tournée de 120° pour qu'elle pointe strictement vers l'est dans le seul champ magnétique terrestre. Si cette même boussole est maintenant placée à la même distance que préalablement au-dessus du fil rectiligne orienté pour que le courant circule vers l'ouest, de combien de degrés additionnels faut-il tourner la tête du fil de suspension pour qu'elle continue à pointer strictement vers l'est? </span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif"> </span></p> <p style="text-align: justify; line-height: 0.187502in; text-indent: -0.5in; margin-left: 0.5in"><span style="font-family: 'Times New Roman', serif">  <span>      </span>d)<span> </span>Ce même courant passe ensuite dans un voltamètre où il entraîne un dépôt d'argent de 15⋅10<sup>-4</sup> kg après un temps de 5 minutes. Sachant qu'une charge de 895 C cause un dépôt d'argent de 10<sup>-3</sup> kg, quel est le courant dans le fil?</span></p>