QCM : Interactions électriques et gravitationnelles (19 questions)

Question 1

1. Quelle propriété de la matière lui permet d’interagir avec un champ électromagnétique ?

La masse volumique

La température

La conductivité thermique

La charge électrique

Explication

La charge électrique est la propriété de la matière qui permet cette interaction avec un champ électromagnétique. La conductivité thermique concerne plutôt le transfert de chaleur entre des matériaux.

Answer

La charge électrique

Question 2

2. Quelle affirmation décrit les types de charges électriques et leur quantification ?

Il existe des charges positives et négatives, et toute charge est un multiple de

1{,}602 \times 10^{-19}\,\mathrm{V}

.

Il existe des charges positives et négatives, et toute charge est un multiple de

1{,}602 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}

.

Il existe des charges positives et négatives, et toute charge est un multiple de

1{,}602 \times 10^{-19}\,\mathrm{kg}

.

Il existe des charges positives et neutres, et toute charge est un multiple de

1{,}602 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}

.

Explication

Les charges électriques sont positives ou négatives et leurs valeurs sont des multiples de la charge élémentaire, exprimée en coulombs. Le kilogramme mesure une masse, et non une charge électrique.

Answer

Il existe des charges positives et négatives, et toute charge est un multiple de $$1{,}602 \times 10^{-19}\,\mathrm{C}$$.

Question 3

3. Que se passe-t-il lorsque deux charges électriques de signes opposés sont rapprochées ?

Elles n’exercent aucune interaction, contrairement aux charges de même signe.

Elles se repoussent, tandis que des charges de même signe s’attirent.

Elles s’attirent, tout comme des charges de même signe.

Elles s’attirent, tandis que des charges de même signe se repoussent.

Explication

Les charges de signes opposés s’attirent, alors que celles de même signe se repoussent. L’idée que les signes opposés se repoussent inverse précisément cette distinction.

Answer

Elles s’attirent, tandis que des charges de même signe se repoussent.

Question 4

4. Lorsqu’on frotte de l’ambre avec de la laine, quel transfert de charges se produit ?

L’ambre cède des électrons à la laine, qui devient négative, et l’ambre devient positif.

La laine cède des électrons à l’ambre, qui devient positif, et la laine devient négative.

L’ambre cède des protons à la laine, qui devient positive, et l’ambre devient négatif.

La laine cède des électrons à l’ambre, qui devient négatif, et la laine devient positive.

Explication

Le frottement transfère des électrons de la laine vers l’ambre : l’ambre devient négatif et la laine positive. Le transfert inverse des électrons conduirait aux signes opposés à ceux observés ici.

Answer

La laine cède des électrons à l’ambre, qui devient négatif, et la laine devient positive.

Question 5

5. Lors d’une électrisation par contact, que fait un objet chargé lorsqu’il touche un objet neutre ?

Il lui transfère une partie de sa charge.

Il lui transfère une partie de sa masse.

Il oriente ses dipôles sans contact entre les objets.

Il modifie ses charges sans lui transférer de charge.

Explication

L’électrisation par contact consiste en un transfert d’une partie de la charge de l’objet chargé vers l’objet neutre. La modification de la répartition des charges sans transfert correspond plutôt à l’électrisation par influence.

Answer

Il lui transfère une partie de sa charge.

Question 6

6. Après un contact avec un objet chargé, comment la charge se comporte-t-elle dans un conducteur et dans un isolant ?

Elle se répartit sur toute la surface du conducteur et reste dans la zone de contact de l’isolant.

Elle se répartit sur toute la surface des deux matériaux.

Elle reste dans la zone de contact des deux matériaux.

Elle reste dans la zone de contact du conducteur et se répartit sur toute la surface de l’isolant.

Explication

Dans un conducteur, la charge peut se répartir sur toute la surface, tandis que dans un isolant elle demeure dans la zone de contact. La proposition qui attribue ces comportements aux matériaux inversés confond leurs propriétés.

Answer

Elle se répartit sur toute la surface du conducteur et reste dans la zone de contact de l’isolant.

Question 7

7. Quel effet peut produire l’électrisation par influence sur un conducteur placé près d’un objet chargé ?

Elle transfère nécessairement des électrons de l’objet chargé au conducteur par contact.

Elle modifie la répartition des charges du conducteur sous l’effet du champ électrostatique.

Elle fait perdre au conducteur sa capacité à répartir les charges sur sa surface.

Elle transforme le conducteur en substance dipolaire en orientant ses molécules.

Explication

Par influence, l’objet chargé peut modifier la répartition des charges dans un conducteur sans que le mécanisme repose sur un contact direct. Un transfert d’électrons par contact relève d’un autre mode d’électrisation.

Answer

Elle modifie la répartition des charges du conducteur sous l’effet du champ électrostatique.

Question 8

8. À quelle condition deux objets sont-ils en interaction ?

Lorsqu’ils se touchent, même sans exercer d’action l’un sur l’autre.

Lorsqu’ils sont soumis à une action extérieure commune, sans agir l’un sur l’autre.

Lorsque chacun exerce une action sur l’autre.

Lorsque l’un exerce une action sur l’autre, sans action réciproque.

Explication

Une interaction implique une action réciproque : chacun des deux objets agit sur l’autre. Une action exercée dans un seul sens ne suffit donc pas à définir une interaction entre eux.

Answer

Lorsque chacun exerce une action sur l’autre.

Question 9

9. Quels éléments caractérisent le vecteur utilisé pour représenter une force ?

Son intensité, son énergie, sa trajectoire et sa durée.

Son sens, sa vitesse, sa masse et son point d’application.

Sa direction, sa durée, sa température et son intensité.

Son sens, sa direction, son intensité et son point d’application.

Explication

Une force se représente par un vecteur défini par son sens, sa direction, son intensité et son point d’application. La vitesse et la masse décrivent d’autres grandeurs physiques et ne font pas partie de ces quatre caractéristiques.

Answer

Son sens, sa direction, son intensité et son point d’application.

Question 10

10. Quel phénomène décrit la gravitation entre les corps possédant une masse ?

Une répulsion mutuelle entre ces corps

Une interaction qui dépend de leur température

Une attraction mutuelle entre ces corps

Une attraction entre corps chargés seulement

Explication

La gravitation désigne l’attraction mutuelle entre tous les corps ayant une masse. La répulsion peut caractériser certaines interactions électriques, mais pas la gravitation telle qu’elle est définie ici.

Answer

Une attraction mutuelle entre ces corps

Question 11

11. Deux masses sont séparées par une distance donnée. Quelle relation permet de calculer l’intensité de leur force gravitationnelle ?

F_g = G\frac{m_A m_B}{d^2}

F_g = G\frac{m_A + m_B}{d^2}

F_g = G\frac{d^2}{m_A m_B}

F_g = G\frac{m_A m_B}{d}

Explication

La force gravitationnelle est proportionnelle au produit des masses et inversement proportionnelle au carré de leur distance. Une relation faisant intervenir la distance à la puissance un plutôt que son carré ne traduit pas cette loi.

Answer

$$F_g = G\frac{m_A m_B}{d^2}$$

Question 12

12. Deux corps A et B exercent l’un sur l’autre une action gravitationnelle. Comment leurs intensités se comparent-elles ?

Leur rapport dépend de la distance qui les sépare

Elles ont la même intensité

Celle de B sur A est plus grande

Celle de A sur B est plus grande

Explication

Les actions gravitationnelles réciproques entre A et B ont la même intensité. La différence de masse entre les deux corps ne rend pas l’une de ces deux forces plus intense que l’autre.

Answer

Elles ont la même intensité

Question 13

13. Quelle expression donne l’intensité de la force électrostatique entre deux charges séparées par une distance $d$ ?

F_e = k\frac{d^2}{|q_Aq_B|}

F_e = k\frac{|q_Aq_B|}{d^2}

F_e = k\frac{|q_Aq_B|}{d}

F_e = k\frac{|q_A|+|q_B|}{d^2}

Explication

L’intensité dépend du produit des valeurs absolues des charges et décroît comme le carré de leur distance. Employer la distance à la puissance un ne respecte pas la relation électrostatique donnée.

Answer

$$F_e = k\frac{|q_Aq_B|}{d^2}$$

Question 14

14. Deux charges ponctuelles de signes opposés sont placées à proximité l’une de l’autre. Quelle interaction exercent-elles ?

Une force sans direction privilégiée

Une répulsion entre elles

Une interaction qui dépend de leurs masses

Une attraction entre elles

Explication

Des charges de signes opposés s’attirent, tandis que des charges de même signe se repoussent. La répulsion correspond donc à la situation des charges de même signe, et non de signes opposés.

Answer

Une attraction entre elles

Question 15

15. Quelle distinction caractérise un champ scalaire par rapport à un champ vectoriel ?

Il suit des courbes tangentes aux vecteurs en tout point

Il cartographie une grandeur vectorielle, comme la vitesse

Il cartographie une grandeur scalaire, comme la température

Il indique l’intensité par l’espacement de ses lignes

Explication

Un champ scalaire cartographie une grandeur sans direction, comme la température ou la pression. La vitesse est un exemple de grandeur vectorielle et relève donc d’un champ vectoriel.

Answer

Il cartographie une grandeur scalaire, comme la température

Question 16

16. Comment une ligne de champ se rapporte-t-elle aux vecteurs du champ ?

Elle leur est tangente en tout point

Elle leur est perpendiculaire en tout point

Elle relie les points où le champ est nul

Elle indique une direction opposée au champ en tout point

Explication

Une ligne de champ est une courbe qui suit les vecteurs du champ et leur est tangente en chaque point. Une courbe perpendiculaire aux vecteurs ne représente donc pas la direction suivie par ces derniers.

Answer

Elle leur est tangente en tout point

Question 17

17. Dans une représentation par lignes de champ, que peut-on déduire d’une zone où les lignes sont très rapprochées ?

Le champ y est nécessairement uniforme

Le champ y est moins intense

Le champ y change de nature et devient scalaire

Le champ y est plus intense

Explication

Un rapprochement plus marqué des lignes correspond à un champ plus intense dans la zone considérée. L’espacement des lignes ne permet pas à lui seul de conclure que le champ y est uniforme.

Answer

Le champ y est plus intense

Question 18

18. À une distance $d$ d’une masse $m$ , quelle expression donne la valeur du champ gravitationnel créé par cette masse ?

g = G\frac{m}{d}

g = G\frac{m}{d^2}

g = G\frac{d}{m^2}

g = G\frac{m^2}{d^2}

Explication

Le champ gravitationnel dépend de la masse et décroît comme le carré de la distance, d’où $g = G\frac{m}{d^2}$ . L’expression $G\frac{m}{d}$ omet le carré de la distance au dénominateur.

Answer

$$g = G\frac{m}{d^2}$$

Question 19

19. Une charge $q$ crée un champ électrostatique à une distance $d$ . Quelle expression permet de calculer la valeur de ce champ ?

E = k\frac{q}{d}

E = k\frac{q}{d^2}

E = k\frac{q^2}{d^2}

E = k\frac{d}{q^2}

Explication

La valeur du champ électrostatique est donnée par $E = k\frac{q}{d^2}$ , où $k = 9{,}0\times10^9\ \mathrm{N\cdot m^2\cdot C^{-2}}$ . La formule avec $d$ à la première puissance ne représente pas la dépendance quadratique en distance.

Answer

$$E = k\frac{q}{d^2}$$

QCM : Interactions électriques et gravitationnelles (19 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Quelle propriété de la matière lui permet d’interagir avec un champ électromagnétique ?

2. Quelle affirmation décrit les types de charges électriques et leur quantification ?

3. Que se passe-t-il lorsque deux charges électriques de signes opposés sont rapprochées ?

4. Lorsqu’on frotte de l’ambre avec de la laine, quel transfert de charges se produit ?

5. Lors d’une électrisation par contact, que fait un objet chargé lorsqu’il touche un objet neutre ?

6. Après un contact avec un objet chargé, comment la charge se comporte-t-elle dans un conducteur et dans un isolant ?

7. Quel effet peut produire l’électrisation par influence sur un conducteur placé près d’un objet chargé ?

8. À quelle condition deux objets sont-ils en interaction ?

9. Quels éléments caractérisent le vecteur utilisé pour représenter une force ?

10. Quel phénomène décrit la gravitation entre les corps possédant une masse ?

11. Deux masses sont séparées par une distance donnée. Quelle relation permet de calculer l’intensité de leur force gravitationnelle ?

12. Deux corps A et B exercent l’un sur l’autre une action gravitationnelle. Comment leurs intensités se comparent-elles ?

13. Quelle expression donne l’intensité de la force électrostatique entre deux charges séparées par une distance $d$ ?

14. Deux charges ponctuelles de signes opposés sont placées à proximité l’une de l’autre. Quelle interaction exercent-elles ?

15. Quelle distinction caractérise un champ scalaire par rapport à un champ vectoriel ?

16. Comment une ligne de champ se rapporte-t-elle aux vecteurs du champ ?

17. Dans une représentation par lignes de champ, que peut-on déduire d’une zone où les lignes sont très rapprochées ?

18. À une distance $d$ d’une masse $m$ , quelle expression donne la valeur du champ gravitationnel créé par cette masse ?

19. Une charge $q$ crée un champ électrostatique à une distance $d$ . Quelle expression permet de calculer la valeur de ce champ ?

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1. Quelle propriété de la matière lui permet d’interagir avec un champ électromagnétique ?

2. Quelle affirmation décrit les types de charges électriques et leur quantification ?

3. Que se passe-t-il lorsque deux charges électriques de signes opposés sont rapprochées ?

4. Lorsqu’on frotte de l’ambre avec de la laine, quel transfert de charges se produit ?

5. Lors d’une électrisation par contact, que fait un objet chargé lorsqu’il touche un objet neutre ?

6. Après un contact avec un objet chargé, comment la charge se comporte-t-elle dans un conducteur et dans un isolant ?

7. Quel effet peut produire l’électrisation par influence sur un conducteur placé près d’un objet chargé ?

8. À quelle condition deux objets sont-ils en interaction ?

9. Quels éléments caractérisent le vecteur utilisé pour représenter une force ?

10. Quel phénomène décrit la gravitation entre les corps possédant une masse ?

11. Deux masses sont séparées par une distance donnée. Quelle relation permet de calculer l’intensité de leur force gravitationnelle ?

12. Deux corps A et B exercent l’un sur l’autre une action gravitationnelle. Comment leurs intensités se comparent-elles ?

13. Quelle expression donne l’intensité de la force électrostatique entre deux charges séparées par une distance ddd ?

14. Deux charges ponctuelles de signes opposés sont placées à proximité l’une de l’autre. Quelle interaction exercent-elles ?

15. Quelle distinction caractérise un champ scalaire par rapport à un champ vectoriel ?

16. Comment une ligne de champ se rapporte-t-elle aux vecteurs du champ ?

17. Dans une représentation par lignes de champ, que peut-on déduire d’une zone où les lignes sont très rapprochées ?

18. À une distance ddd d’une masse mmm, quelle expression donne la valeur du champ gravitationnel créé par cette masse ?

19. Une charge qqq crée un champ électrostatique à une distance ddd. Quelle expression permet de calculer la valeur de ce champ ?

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18. À une distance $d$ d’une masse $m$ , quelle expression donne la valeur du champ gravitationnel créé par cette masse ?

19. Une charge $q$ crée un champ électrostatique à une distance $d$ . Quelle expression permet de calculer la valeur de ce champ ?