QCM : Électromagnétisme et électrocinétique (11 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Dans un atelier, un pistolet projette des gouttelettes de peinture chargées négativement vers une pièce dont la surface est chargée positivement. Quel mécanisme favorise leur dépôt sur la pièce ?

Les charges de signes contraires s’attirent.
Le frottement entre la pièce et les gouttelettes les fait adhérer.
Les charges de même signe s’attirent.
Les gouttelettes positives sont repoussées par la pièce positive.

Les charges de signes contraires s’attirent.

Explication

Dans la peinture électrostatique, les gouttelettes négatives sont attirées par le support positif, car les charges de signes contraires s’attirent. L’attraction entre charges identiques inverse la règle, les gouttelettes positives changent les signes indiqués et le contact préalable n’est pas le mécanisme décrit.

2. Quel physicien a inventé la xérographie en 1948, procédé ensuite utilisé par les photocopieurs à partir de 1960 ?

Lucien Dascalescu
Chester Floyd Carlson
Xavier Rouau
Arnold Ransburg

Chester Floyd Carlson

Explication

Chester Floyd Carlson a inventé la xérographie en 1948, et les photocopieurs l’utilisent depuis 1960. Arnold Ransburg est associé à une idée de peinture électrostatique, tandis que Lucien Dascalescu et Xavier Rouau sont cités en lien avec les séparateurs de matériaux.

3. Une source électrostatique électrise un récepteur placé à proximité, sans qu’il la touche ni qu’il y ait frottement. Quel mode d’électrisation est en jeu ?

La conduction.
La neutralisation.
Le frottement.
L’induction.

L’induction.

Explication

L’induction permet d’électriser un récepteur placé à proximité d’une source, sans contact. La conduction suppose un contact, le frottement suppose que les objets se frottent et la neutralisation ne désigne pas l’un des trois modes décrits.

4. Un objet matériel cesse d’être électriquement neutre après un transfert d’électrons. Quelle condition caractérise alors l’apparition de l’électricité statique dans cet objet ?

Un excès égal de protons et d’électrons dans l’objet.
Une circulation continue des électrons dans un circuit fermé.
Un déplacement des atomes sans déséquilibre de charges.
Un déséquilibre entre le nombre de protons et d’électrons.

Un déséquilibre entre le nombre de protons et d’électrons.

Explication

L’électricité statique apparaît lorsqu’une matière perd sa neutralité à la suite d’un déséquilibre entre protons et électrons. Un déplacement atomique sans déséquilibre ne suffit pas, des nombres égaux de protons et d’électrons correspondent à la neutralité, et un courant continu décrit une autre situation électrique.

5. Que représente une ligne de champ électrique en chaque point de l’espace ?

La direction perpendiculaire au vecteur champ électrique en ce point
La région où le champ électrique possède une intensité constante
La direction tangente au vecteur champ électrique en ce point
La trajectoire nécessairement suivie par une charge positive

La direction tangente au vecteur champ électrique en ce point

Explication

En chaque point, la tangente à une ligne de champ indique la direction du vecteur champ électrique. Une ligne de champ ne décrit pas nécessairement la trajectoire d’une charge, car le mouvement dépend aussi des conditions dynamiques.

6. Quelle propriété du travail de la force électrostatique permet de comparer directement deux positions sans connaître le trajet suivi entre elles ?

Il dépend de la longueur totale du trajet parcouru.
Il dépend de la forme de la trajectoire suivie.
Il dépend uniquement des positions initiale et finale.
Il dépend de la vitesse de déplacement de la charge.

Il dépend uniquement des positions initiale et finale.

Explication

La force électrostatique est conservative : son travail entre deux points dépend de ces points, et non du chemin emprunté. À la différence d’une force dissipative, ce travail ne varie donc pas avec la longueur ou la forme du trajet.

7. Quel rôle joue la différence de potentiel entre deux points A et B dans la description du champ électrique le long du trajet qui les relie ?

Elle mesure la charge totale contenue dans la région comprise entre ces points.
Elle indique la valeur du champ électrique en chacun des points du trajet.
Elle quantifie l’opposé de la circulation du champ électrique entre ces points.
Elle exprime le rapport entre le champ électrique et la distance parcourue.

Elle quantifie l’opposé de la circulation du champ électrique entre ces points.

Explication

La différence de potentiel relie les deux points à la circulation du champ électrique entre eux, avec un signe opposé. La valeur du champ en chaque point est une grandeur locale, tandis que la différence de potentiel dépend de la circulation entre les deux points.

8. À l’équilibre électrostatique, comment s’oriente le champ électrique à la surface d’un conducteur chargé ?

Il est parallèle aux lignes de courant dans le conducteur.
Il est perpendiculaire à la surface du conducteur.
Il est tangent à la surface du conducteur.
Il est nul à la surface comme à l’intérieur du conducteur.

Il est perpendiculaire à la surface du conducteur.

Explication

À l’équilibre, le champ électrique à la surface d’un conducteur est normal à celle-ci, tandis que le champ intérieur est nul. Un champ tangent à la surface entraînerait un déplacement des charges et ne correspondrait donc pas à l’équilibre électrostatique.

9. En quoi la conductivité et la résistivité d’un conducteur diffèrent-elles dans la relation entre densité de courant et champ électrique ?

La conductivité est le facteur de proportionnalité entre densité de courant et champ, tandis que la résistivité en est l’inverse.
La conductivité dépend de la longueur du conducteur, tandis que la résistivité dépend de sa section.
La conductivité relie le courant à la tension, tandis que la résistivité relie la charge au temps.
La résistivité est le facteur de proportionnalité entre densité de courant et champ, tandis que la conductivité en est l’inverse.

La conductivité est le facteur de proportionnalité entre densité de courant et champ, tandis que la résistivité en est l’inverse.

Explication

La relation locale s’écrit J⃗=kE⃗\vec{J}=k\vec{E}, où kk est la conductivité, et la résistivité est l’inverse de cette grandeur. La résistivité n’est pas le facteur direct de proportionnalité dans cette relation, contrairement à la conductivité.

10. Dans un diélectrique soumis à un champ électrique variable, quel phénomène associé à sa polarisation est présent ?

Un courant magnétique produit par l’orientation des charges fixes
Un courant continu dû au déplacement libre des électrons
Un courant capacitif lié à la variation du champ électrique
Un courant de conduction causé par des charges mobiles dans le matériau

Un courant capacitif lié à la variation du champ électrique

Explication

La polarisation d’un diélectrique se comporte comme un courant capacitif lorsque le champ électrique varie. Un courant de conduction, en revanche, implique le déplacement de charges mobiles, alors que les charges d’un diélectrique ont une mobilité réduite.

11. Dans un diélectrique, quel effet a la polarisation sur le champ de déplacement électrique par rapport au champ électrique ?

Elle rend le champ de déplacement indépendant de la permittivité du milieu.
Elle contribue au champ de déplacement, qui vérifie D⃗=ε0E⃗+P⃗\vec{D}=\varepsilon_0\vec{E}+\vec{P}.
Elle transforme le champ de déplacement en potentiel, proportionnel à la polarisation.
Elle annule le champ de déplacement, quelle que soit l’intensité du champ électrique.

Elle contribue au champ de déplacement, qui vérifie $$\vec{D}=\varepsilon_0\vec{E}+\vec{P}$$.

Explication

La polarisation s’ajoute à la contribution du vide et détermine ainsi le champ de déplacement dans le diélectrique. La relation proposée par un distracteur, qui ferait disparaître ce champ, confond l’effet de la polarisation avec une annulation du champ électrique.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 10 flashcards sur Électromagnétisme et électrocinétique.

Qu’est-ce qui provoque l’électricité statique dans une matière ?

Un déséquilibre entre ses protons et ses électrons.

Qui a inventé la xérographie, et en quelle année ?

Chester Floyd Carlson l’a inventée en 1948.

Que provoque la pression sur le cristal d’un allume-gaz piézoélectrique ?

Un petit arc électrique permettant l’allumage.

Voir les flashcards →

Approfondir avec la fiche

Consultez la fiche de révision complète sur Électromagnétisme et électrocinétique.

Voir la fiche →

Cours similaires

Crée tes propres QCM

Importe ton cours et l'IA génère des QCM avec corrections en 30 secondes.

Générateur de QCM