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30 juillet 2010

QCM virage circulaire, solénoïde, fusion nucléaire, dipôle RLC, moteur électrique ( Kiné EFOM 2009)

On peut considérer que les actions qui s'exercent sur un avion en vol sont équivalentes à 4 forces :
- le poids P ; 
- la poussée F due aux réacteurs :
- la trainée représentant les frottements et la résistance de l'air à l'avancement ; 
dans cet exercice cette force est considérée comme négligeable ;
- la portance R représentant l'action de l'air sur les ailes de l'avion et résultant des différences de pression entre les parties inférieure et supérieure de l'avion ; elle est toujours dans le plan de symétrie de l'avion, perpendiculaire au plan des ailes. 
 On donne g = 10 m s-2.

Un avion de masse 2 tonnes, partant du repos, parcourt la totalité de la plate forme horizontale d'un porte avions, supposé immobile, avant de décoller. 
La longueur de la piste d'envol est de 200 m et la vitesse au bout de la piste est de 360 km/h.
Evaluer l'intensité de la force de propulsion F supposée constante.

A

B

C

D

E


15800 N

22300 N

44100 N

30000 N

37000 N

autre

virage circulaire.
Le même avion attaque à la vitesse constante de 720 km/h un virage circulaire horizontal de 800 m de rayon
Déterminer la norme du vecteur accélération ( m s-2) de l'avion .


A

B

C

D

E

F

50

5,5

12

42

61

autre

inclinaison des ailes.  
Déterminer l'inclinaison a des ailes, supposées planes, par rapport au plan horizontal.



A

B

C

D

E

F

sin a =0,7

cos a =0,7

tan a =5

sin a =0,5

cos a =0,6

autres


solénoïde.  
Un solénoïde est parcouru par un courant d'intensité I = 2 A ; 
sa longueur est L = 20 cm, son rayon r = 4 cm. 
Il est formé de 800 spires de fil de cuivre isolé, la résistance de l'ensemble est de 4 ohms. 
µ0 = 1,25 10-6 SI.
Quelle est la valeur du champ magnétique à l'intérieur du solénoïde ?


A

B

C

D

E

F

100 mT

240 mT

45 mT

10 mT

0,5 T

autre

Quelle est la fem E du générateur de résistance interne r = 1 ohm branché aux bornes du solénoïde ?


B

C

D

E

F

10 V

6 V

12 V

5,5 V

3 V

autre


 fusion nucléaire
21H + 21H = 31H + 11H.
L'énergie de liaison par nucléon est 1,11 MeV pour le deutérium et 2,83 MeV pour le tritium.
Déterminer l'énergie libérée au cours de cette réaction.



B

C

D

E

F

4,05 Mev

2,86 MeV

6,46 MeV

3,18 MeV

5,37 MeV

autre

dipôle RLC.
Le condensateur de capacité C = 1 µF est préalablement chargé par le générateur de fem E =4 V ( interrupteur en position 1).
On enregistre la tension uc(t) aux ornes du condensateur en basculant l'interrupteur en position 2. L'instant du basculement est choisi comme origine des dates.
Déterminer l'énergie initialement fournie au dipôle RLC.


A

B

C

D

E

F

8 mJ

3 µJ

320 µJ

165 mJ

8 10-6 J

autre

Au bout d'une pseudopériode, déterminer l'énergie totale stockée dans le dipôle RLC.

A

B

C


E

F

6,3 mJ

285 µJ

2,7 µJ

6,1 µJ

148 mJ

autres

Calculer la puissance moyenne perdue en une pseudo-période.


A


C

D

E

F

0,85 µW

0,95 mW

2,35 mW

148 µW

5,5 mW

autre

Moteur électrique.
Un moteur électrique ( fcem E' = 1,25 V, r' = 1 ohm) est associé en série 
avec un générateur ( fem E = 4,5 V, r = 1,5 ohms) et un conducteur ohmique R = 4 ohms.
Intensité du courant dans le circuit ?


A

B

C

D

E

F

0,5 A

1 A

0,05 A

0,1 A

1,2 A

autres


Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie totale fournie par la pile.

A

B

C

D

E

F

125 J

250 J

12,5 J

405 J

35 J

autre

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie consommée dans le conducteur ohmique.

A

B

C

D

E

F

125 J

250 J

215 J

405 J

35 J

autre

Calculer pour 3 min de fonctionnement, l'énergie utile produite par le moteur.

A

B

C

D

E

F

125 J

250 J

12,5 J

405 J

112,5 J

autre


dipôle RC

C = 20 µF ; R = 500 ohms. le GBf délivre une tension crénaux de valeurs extrème 0 et E.
Quelle doit être la valeur de la période T du signal en crénaux pour que la charge et la décharge successives ne s'effectuent qu' à 63 % ?


A

B

C

D

E
F

30 ms

10 ms

5 ms

15 ms

25 ms

autre


correction fixe 


correction chimix


16 juin 2010

Bobines condensateurs poitiers 2000

concours kiné Poitiers 2000


QUESTION V/F
bobine inductive

-Le phénomène d'auto-induction ne peut apparaître que dans des circuits comportant une bobine parcourue par des courants constants
-Aux bornes d'une bobine, la f.é.m d'auto-induction est proportionnelle à l'intensité du courant
-Dans un circuit inductif parcouru par un courant dont l'intensité augmente linéairement en fonction du temps, la f.é.m qui s'établit au niveau de la bobine tend à s'opposer à cette augmentation
-La f.é.m d'auto-induction e, aux bornes d'une bobine est toujours une grandeur constante
-Pour une bobine parcourue par un courant variable, l'énergie emmagasinée garde une valeur constante

QUESTION V/F
Un condensateur de capacité C=5 microfarads chargé sous une tension U =6V, se décharge à travers une bobine résistive, d'inductance L, avec des oscillations électriques figurées ci-dessous. Uc(t) représente la tension instantanée aux bornes du condensateur.


-L'inductance de la bobine est 81 mH
-l'énergie perdue pendant la première oscillation est -2,75 microjoules
-l'énergie perdue pendant la première oscillation est -27,5 microjoules
-L'inductance de la bobine est 8,1 mH
-l'énergie perdue pendant la première oscillation est -275 microjoules

QUESTION V/F

Pour un circuit RLC
-Un tel circuit est caractérisé par sa pulsation propre et son facteur de qualité Q= Lw/R= 1/(CwR) qui est un nombre sans dimension
-A la résonance, la tension aux bornes du condensateur ou de la bobine est supérieure ou égale à la tension totale, en valeur efficace, aux bornes du circuit
-Pour un dipôle RLC série en régime forcé, les oscillations électriques ont obligatoirement pour fréquence, la fréquence propre du circuit
-Les oscillations sont libres si aucun générateur (dipôle actif) n'en fait partie
-En général les oscillations électriques libres du circuit sont amorties à cause de la présence de la résistance électrique

QUESTION V/FUne bobine d'inductance L=50 mH et de résistance r=2 ohms est parcourue par un courant dont l'intensité varie au cours du temps selon la loi représentée ci dessous


L'expression de la tension aux bornes de la bobine en fonction du temps est :

-U=2 i si t compris entre 40 et 60 ms
-U=0,2 V si t compris entre 20 et 40 ms
-U=0 si t compris entre 20 et 40 ms et si t compris entre 60 et 80 ms
-U=2 i = 0,2V si t compris entre 40 et 60 ms
-U= -0,5 +2 i si t compris entre 0 et 20 ms

QUESTION V/F
On étudie un circuit comportant une résistance, une inductance, un condensateur en série, soumis à une tension sinusoïdale. Si la valeur L de l'inductance est divisée par 4, la fréquence de résonance du circuit est

-Inchangée
-Divisée par 4
-Multipliée par 2
-Multipliée par 4
-Divisée par 2


QUESTION V/F
Données R=10 kiloohms E=6V
On charge un condensateur à travers une résistance R à l'aide d'un générateur de tension idéal de f.é.m=6V. On relève la tension uAB aux bornes du condensateur en fonction du temps










-La capacité du condensateur est voisine de 30 microfarads
-La valeur numérique de la constante de temps est d'environ 30 ms
-La valeur numérique de la constante de temps est d'environ 120 ms
-La constante de temps du dipôle RC se mesure en seconde et a pour expression R / C
-La capacité du condensateur est voisine de 3 microfarads


QUESTION V/F
-La charge électrique emmagasinée dans un condensateur est indépendante de l'isolant (diélectrique) compris entre ces armatures.
-Lors de la charge sous tension constante d'un condensateur à travers un conducteur ohmique, la tension à ses bornes varie linéairement au cours du temps
-L'énergie emmagasinée dans un condensateur est proportionnelle à la tension qui lui est appliquée
-La capacité d'un condensateur dépend de la surface des armatures en regard
-Les charges électriques portées par les armatures A et B d'un condensateur de capacité C, peuvent s'écrire Qa=CUab et Qb= CUba



QUESTION V/F
On considère le dispositif avec un aimant et une bobine

-L'intensité du champ crée par la bobine en M est proportionnelle à l'intensité du courant
-La bobine présente sa face sud à l'aimant
-En M le champ crée par la bobine est dirigé vers la bobine
-L'aimant repousse la bobine
-En M le champ crée par l'aimant est dirigé vers la bobine


QUESTION V/F
Une bobine d'auto-induction L=40 mH et de résistance r=15ohms est disposée en série avec un condensateur de capacité C=6mF; l'ensemble est soumis à une tension sinusoïdale délivrée par un générateur à fréquence variable u(t) =5sin (wt) dont la valeur efficace est maintenue constante. On désire utiliser ce circuit dans les conditions correspondant à la résonance d'intensité.

-La résonance est d'autant plus aiguë que la résistance du circuit est plus faible
-La fréquence imposée par la source de tension est égale à la fréquence propre du circuit, soit environ 325 Hz
-L'impédance du circuit est maximale et l'intensité efficace minimale
-Si on introduit une résistance R=100 ohms dans le circuit, la fréquence de résonance n'est plus égale à sa fréquence propre.
-L'impédance du circuit est minimale et l'intensité maximale

correction

kiné Grenoble 2000
QUESTION V/F
Soit un solénoïde comportant 1000 spires par mètre. une aiguille aimantée est placée en son centre. Lorsqu'aucun courant ne circule l'aiguille est perpendiculaire à l'axe du solénoïde. On fait passer un courant I=20 mA dans le solénoïde. La valeur du champ magnétique total est de :
composante horizontale du champ terrestre 2 10 exposant -5 T


-20 microtesla
-45,1 microtesla
-5,1 microtesla
-32,1 microtesla
-25,1 microtesla


QUESTION V/F
 On étudie le mouvement d'un satellite autour de la terre dans un référentiel géocentrique. La terre est assimilée à une sphère de rayon R. L'intensité du champ de gravitation à l'altitude h peut se mettre sous la forme : g=g0 R² / (R+h)². Un satellite a une orbite circulaire, dont le centre est confondu avec le centre de la Terre. L'altitude de ce satellite est h, il est animé d'un mouvement circulaire uniforme. La valeur de sa vitesse en orbite est
données g0=9,8 ms-2 h=300 km R=6370 km


-7721 m/s
-3072 m/s
-100 m/s
-100 km/h
-1000 km/h

correction
lille 2000

QUESTION V/F




L'axe du solénoïde restant horizontal on le tourne d'un angle béta. La boussole dévie de 90° lorsqu'on établit le même courant I. Calculer l'angle béta.


-53°
-27°
-23°
-57
-66°


QUESTION V/F







Quelle est l'intensité du courant ?
composante horizontale du champ de la terre 2 10 exposant -5 T
perméabilité magnétique de l'air : 4*3,14 10 exposant -7

-20,9 mA
-19 mA
-11,4 mA
-22,8 mA
-29,4 mA

correction 

QUESTION V/F

 Soit la distribution de charges électriques suivantes :





En O le champ électrique:

-S'annule si on ajoute en B une charge -q
-S'annule si on ajoute en B une charge -2q
-Ne peut s'annuler même si on ajoute une charge électrique en B
-S'annule si on ajoute en B une charge +2q
-S'annule si on ajoute en B une charge +q

QUESTION V/F
Trois particules chargées ou non traversent une région où règne un champ magnétique :







-(a) est positive, (b) est négative (c) est neutre
-(a) est positive, (b) est neutre (c) est négative
-(a) est négative, (b) est neutre (c) est positive

QUESTION V/F
La puissance d'une force de Lorentz qui s'applique à une particule chargée en mouvement circulaire plan dans un champ magnétique :

-Dépend de la valeur absolue de la charge de la particule
-Dépend de la vitesse de la particule
-Dépend du signe de la particule
-Est nulle
-Dépend de la norme du champ
QUESTION V/F
La vitesse angulaire d'un électron placé dans un champ magnétique de norme B, étant animé d'une vitesse v est :

-Ne dépend pas de B
-Ne dépend pas de v
-Dépend de la masse de l'électron et de sa charge
-Proportionnelle à la vitesse v
-Inversement proportionnelle à la vitesse v

QUESTION V/F

La force de Lorentz qui s'exerce sur un électron animé d'une vitesse v placé dans un champ magnétique B, perpendiculaire à la vitesse peut s'écrire :




correction
QUESTION V/F
Soit une bobine d'inductance L=10 mH et de résistance r =10 ohms. Elle est alimentée par un générateur de tension sinusoïdale et le courant qui la traverse prend la forme suivante i(t)=0,1 cos(100t) ampère.

1. La puissance consommée par la bobine vaut 0,1 W.
2. La tension aux bornes de la bobine ne garde pas un signe constant.
3. La puissance consommée par la bobine vaut 0,05 W.
4. La moitié de l'énergie fournie à la bobine est consommée en effet joule.
correction
QUESTION V/F
cyclotron, énergie cinétique, circuits RLC

-Quant à l'intérieur d'un solénoïde parcouru par un courant d'intensité constante, nous déplaçons une boucle de fil de cuivre parallélement à l'axe du solénoïde, nous réalisons un travail contre les forces électromotrices d'induction , données par la loi de Maxwel Faraday
-deux circuits RLC qui sous une même tension consomment la même puissance et ont le même facteur de puissance sont forcément identiques
-dans un cyclotron, la période avec laquelle tourne un neutron est indépendante de la vitesse avec laquelle la particule a été injectée dans la machine
-dans un condensateur plan, l'accroissement de l'énergie cinétique d'un proton est égale au produid de sa charge par la tension électrique qui règne entre les deux plaques
-les deux circuits précédents peuvent être différents

correction


6 mars 2008

solénoïde EFOM 2010

Aiguille aimantée au centre d'un solénoïde.

L'aiguille aimantée prend la direction de la composante horizontale du champ magnétique terrestre, perpendiculaire à l'axe du solénoïde.
Lorsqu'un courant électrique d'intensité I circule dans le solénoïde dans le sens indiqué L = 20 cm , N = 100 spires.
A- Les lignes de champ à l'intérieur du solénoïde sont orientées vers le haut.  

B- le pole nord de l'aiguille aimanté dévie  vers la droite.  

C- Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut Bsolénoïde =12 µT.

D-  Lorsque I= 20 mA, le champ magnétique créé par le solénoïde vaut Bsolénoïde =2,4 µT.

E- le vecteur champ magnétique créé par le solénoïde est caractérisé par sa norme.


correction fixe
correction chimix