Champ
magnétique.
On place une aiguille aimantée dans l'entrefer d'un aimant permanent en
U, créant un champ magnétique . L'aiguille s'oriente : A-
perpendiculairement aux lignes de champ , son nord vers l'intérieur du U de l'aimant . Faux. B- perpendiculairement aux lignes de champ , son nord vers l'extérieur du U de l'aimant . Faux. C-parallèlementt aux lignes de champ , son nord vers le pôle nord de l'aimant, si on néglige
l'influence du champ magnétique terrestre. Faux. D- parallèlementt aux lignes de champ , son nord vers le pôle sud de l'aimant, si on néglige
l'influence du champ magnétique terrestre.Vrai. E- selon la résultante du champ
magnétique terrestre et du champ lorsque leurs normes sont du même ordre de grandeur.Vrai. Solénoïde.
L'expression de la norme B du champ magnétique généré au centre d'un
solénoïde, caractérisé par un nombre n de spires par mètre et parcouru
par un courant continu d'intensité I est : A- B = µ0
I / n. Faux. B- B = µ0 n / I. Faux. C- B = µ0 n I. Vrai.
Dans cette expression µ0 est : D. La
perméabilité magnétique du vide. Vrai. E. La permittivité magnétique du vide.Faux.
Electricité.
Le dipôle pointé par la flèche est : A- un
moteur ; B- un électrolyseur Vrai ; C-
un condensateur ; D- une
photopile ; E- un accumulateur.
Les
caractéristiques du circuit précédent sont : E = 12 V ; E' = 4,0 V ; r
=2,5 ohms ; R = 50 ohms ; r' = 10 ohms.
l'intensité constante I du courant délivré par les générateurs vaut
environ : A- 0,60 A. Faux. B-
173 mA.Faux. C-
0,50 A. Vrai. D- 533 mA. Faux. E- aucune de ces valeurs.
Faux. Les deux résistances R en
dérivation sont équivalentes à une résistance unique ½R =25 ohms. Additivité des tensions : E-rI
+E-rI = ½RI +E'+r'I d'où I = (2E-E') / (2r+½R+r') I =20 /40 = 0,50 A.
Oscillateur
élastique.
On étudie l'influence de la masse sur la période T des oscillations
d'un ressort qui la supporte. Quelle est la valeur de la constante de
raideur k de ce ressort ?( abscisse : la masse est en g ). A- 25 N m-1. Faux. B-20 N m-1.
Vrai.
C- 20 103
N m-1. Faux. D-
25 103 N m-1. Faux. E-
20 kg s-2. Vrai.
Résonance
d'un système mécanique.
On donne 2½/ (4p)
~0,1125.
On
étudie la résonance d'un système mécanique oscillant en le modèlisant
par un circuit électrique alimenté par un GBF et comprenant en
série un résistor, une bobine idéale d'inductance L =4,00 dH et un
condensateur de capacité C =5,00 µF. La fréquence théorique de
résonance mécanique est alors prévue pour la valeur de la fréquence
propre du dipôle LC, soit : A- 112,5 Hz. Vrai.B- 4,44 kHz.Faux.C-444 Hz.Faux. D-1125 Hz.Faux. E- aucune de ces valeurs.Faux.
Travail
mécanique .
Un wagon supposé ponctuel, de masse m = 100 kg, se déplace de A ( vA
= 3,00 m/s) en B ( vB= 5,00 m/s) sur une montagne russe. Sur
son trajet, il n'est entraîné que par la force de gravitation
terrestre. Il connaît ainsi une dénivellation h.
Le travail mécanique de la force de frottement entre A et B est : A- -8200 J.Vrai. B- -9800 J.Faux. Energie mécanique en A : EA
=½mv2A + mghz =100 ( 0,5 *9 +10*18) =1,845 104
J. Energie mécanique en B : EB
=½mv2B + mghz' =100 ( 0,5 *25 +10*9) =1,025 104
J. La diminution de l'énergie
mécanique est égale au travail de la force de frottement, soit : -8200 J.
L'énergie potentielle
de pesanteur entre A et B : C- subit
une variation de 2gh. Faux. Valeur finale en B - valeur
initiale en A = mgz'-mgz =mg(z'-z) = -mgh. D- subit une variation de
mgh.Faux. E- subit une variation de
-mgh.Vrai.
Charge d'un
condensateur.
La loi horaire q(t) de la charge d'un condensateur dans un circuit LC
suit le modèle : q(t) = Q cos (2pt
/ T0 +ß).
La période propre vaut T0 = 0,4 p ( S.I). On peut affirmer que : A-
q"(t) = 5 q'(t). Faux. q(t) = Q
cos (2pt / (0,4 p)
+ß) =Q cos (5t +ß) avec w0 = 5 rad/s ; w20
= 25 S.I. q" +25 q = 0. B- q"(t) =-5 q'(t+ß).Faux. C- q"(t) = -25 q(t). Vrai. D- q"(t) = 5 q(t+ß). Faux. E- q" (t)=-5 q(t). Faux.
Dans l'exercice
précédent, à l'instant initial t=0 : i(0) = 0 A et q(0) = Q. On peut
affirmer que : A-ß =½p. Faux. q(0) = Q =
Q cos (ß) d'où cos (ß) = 1 soit
ß = 0. B- ß =-2pt / T0.Faux. C- q(T0)-Q cos (2p). Vrai. q(T0)-Q
cos (2p) = q(0) -Q = Q-Q=0. D-q'(t) =0.Faux.. q' (t)= i(t) ; q'(0) = i(0) = 0. E- ß=0.Vrai.
Optique Un
rayon lumineux horizontal se propage dans l'air puis pénètre dans un
prisme triangulaire caractérisé par son indice de réfraction n= 1,5 et
son angle au sommet Â. On rappelle que le phénomène de réfraction, sur
un dioptre séparant un milieu plus réfringent d'un milieu moins
réfringent, se transforme en réflexion totale lorsque l'angle
d'incidence dépasse la valeur l telle que : sin l = n1/n2 avec n2>n1.
Quelle(s) condition(s) doit vérifier l'angle  pour qu'il n'y ait qu'une seule réflexion totale à l'intérieur du prisme ? A- 42° <  < 90°. Faux.B-  < 42°.Faux. C-  > 42°.Faux. D- 42° <  < 66°.Vrai. E-  > 66°.Faux. Radioactivité.
Un échantillon de matière contenant l'isotope 223 du francium, dont la demi-vie est de 1,4 103
s, est placé dans une enceinte protégée. A la date t=0, on dénombre 10
µg de cet isotope. Après 200 s, la masse théorique de fancium ayant
disparu est : A- 2,0 µg.Faux. B- 0,20 µg.Faux. C- 100 10-7 µg.Faux. D-1,0 10-7 µg.Faux.
E- toutes ces réponses sont fausses. Vrai. Loi de décroissance radioactive m(t) = m0 exp (-l t) avec l = ln2 / t½ = ln2 / 1400 ~0,7 / 1400 ~5,0 10-4 s-1.
m(200) = 10 exp( -5,0 10-4 *200) =10 exp(-0,1) =9 µg masse disparue 1 µg
. L'aiguille s'oriente :
