Einleitung
Aufgaben mit Elektronen und Protonen, die sich in Magnetfeldern im Kreis bewegen oder abgelenkt werden.
Die Lorentzkraft wird dabei der Zentripetalkraft oder der elektrischen Kraft gleichgesetzt.
54 Minuten Erklärungen in 4 Aufgaben von Koonys Schule.
Aufgaben
Ein Proton bewegt sich in einem homogenen Magnetfled der Flussdichte $ 2\,\mathrm{\frac{Vs}{m^2}} $ mit einer Geschwindigkeit $ v = 7,5\cdot 10^5\,\mathrm{\frac{m}{s}} $ senkrecht zu den Feldlinien.
Berechnen Sie den Radius seiner Kreisbahn.
In einem bestimmten Gebiet des interstellaren Raumes gibt es freie Elektronen mit der kinetischen Energie $ 10^{-3}\,\mathrm{eV} $, die sich auf Kreisbahnen mit dem Radius
$ r = 2,5\cdot 10^4\,\mathrm{m} $ bewegen.
Berechnen Sie die magnetische Flussdichte, die die Teilchen auf der Bahn hält.
Ein Elektron und ein Heliumkern werden mit der Geschwindigkeit $ v_E $, $ v_{He} $ in das gleiche homogene Magnetfeld geschossen. Beide Teilchen beschreiben eine Kreisbahn mit demselben Radius $ r $.
In welchem Verhältnis stehen die Geschwindigkeiten zueinander?
($ Q_{He} = 2\cdot e $, $ m_{He} = 6,6442\cdot 10^{-27}\,\mathrm{kg} $)
Kombination von E- und B-Feld
Ein Elektron der Geschwindigkeit $ \vec{v} $, $ v = 2,0\cdot 10^7\,\mathrm{\frac{m}{s}} $, soll das Blendenpaar $ B_1 $, $ B_2 $ und das elektrische Feld zwischen den Platten des Plattenkondensators ($ U = 1,0\,\mathrm{kV} $, $ d = 4,0\,\mathrm{cm} $) unabgelenkt passieren. Hierfür wird dem elektrischen Feld ein geeignetes homogenes Magnetfeld gleicher Ausdehnung überlagert.
Wie verlaufen die Feldlinien dieses Magnetfeldes?
Welchen Betrag besitzt die magnetische Flußdichte?
Wie verhält sich das Elektron, wenn es die Geschwindigkeit $ \vec{v_1} > \vec{v} $ bzw. $ \vec{v_1} < \vec{v} $ besitzt?
Kann auch ein Proton der Geschwindigkeit $ \vec{v} $ diese Anordnung unabgelenkt passieren? (Begründung!)

PDF zum Drucken
Lösungs-PDF
Weitere Arbeitsblätter
Gartenhaus Abitur GK Berlin 2016
62 min, 6 Aufgaben #1981Abituraufgabe zur analytischen Geometrie für den Grundkurs mit 30 erreichbaren Bewertungseinheiten aus Berlin 2016.
Ikarus Abitur GK Berlin 2016
64 min, 6 Aufgaben #1980Abituraufgabe zur analytischen Geometrie für den Grundkurs mit 30 erreichbaren Bewertungseinheiten aus Berlin 2016.
Kleine vermischte Übungen - Klasse 10
39 min, 13 Aufgaben #7400Bunt gemischte Textaufgaben zu verschiedenen Themen der 10. Klasse und darüber hinaus. Etwas zum Knobeln für Schüler am Anfang des Schuljahres.
Klassenarbeit Terme und Gleichungen
26 min, 5 Aufgaben #3750Klassenarbeit einer 8. Klasse auf einem Berliner Gymnasium. Es müssen Terme vereinfacht und Gleichungen gelöst werden. Dabei müssen Klammern aufgelöst, binomische Formeln angewendet und Gleichungen aus Texten aufgestellt werden.
Aus 3 mach 4 - Abitur GK Berlin 2008
23 min, 5 Aufgaben #1987Original Abiturprüfung aus Berlin für den Grundkurs mit einem Glücksspielautomat. Mit dabei war die Kombinatorik, stochastische Unabhängigkeit, Bernoulli-Ketten, mindestens-mindestens Aufgabe und ein Hypothesentest.