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Aufgabe 1047 (Elektrizitätslehre, Ladungen) Ein Elektron tritt parallel zu den Feldlinien in ein homogenes elektrisches Feld eines Plattenkondensators ein, der Plattenabstand d beträgt 10, 0 cm, die anliegende Spannung 5, 00 V. Die maximale Entfernung des Elektrons von der positiven Platte beträgt s = 2, 30cm. Wie groß ist die Geschwindigkeit, die das Elektron im Moment des Eintritts in das Feld hat. Aufgabe 1223 (Elektrizitätslehre, Ladungen im elekt. und mag. Aufgaben zu den elektrischen Feldern. Feld) (LK 2008 Baden-Württemberg) In der in der Abbildung dargestellten Versuchsanordnung befindet sich im Punkt Q eine Elektronenquelle. Die Elektronen treten im Punkt R mit einer Geschwindigkeit von 4, 0 × 10 7 m/s längs der x-Achse in einen "Black-Box-Würfel" ein. Innerhalb des Würfels können homogene elektrische und magnetische Felder erzeugt werden, deren Feldlinien in den folgenden Versuchen jeweils parallel zu den Kanten des Würfels verlaufen. Der Versuchsaufbau befindet sich im Vakuum. a) Die Elektronen werden durch eine Spannung aus der Ruhe heraus auf die angegebene Geschwindigkeit beschleunigt.
Es wird in einem homogenen elektrischen Feld aus der Ruhe heraus parallel zu den elektrischen Feldlinien auf die Geschwindigkeit 2, 10×10 5 m×s -1 beschleunigt. Berechnen Sie die dafür notwendige Beschleunigungsspannung. b) Ionen gleicher Ladung und verschiedener Masse treten mit der Geschwindigkeit 2, 10·10 5 m×s -1 senkrecht zu den Feldlinien in ein zeitlich konstantes und homogenes Magnetfeld ein. Innerhalb des Feldes bewegen sich die Ionen auf Kreisbögen unterschiedlicher Radien. Die Auftrefforte werden durch einen Detektor bestimmt. Die Abbildung zeigt das Prinzip der Anordnung. Elektrisches feld aufgaben mit lösungen 1. Ein einfach geladenes Ion der Masse 3, 65·10 -26 kg tritt in das Magnetfeld ein. Der Radius der Kreisbahn beträgt 0, 12 m. Begründen Sie, dass eine Kreisbahn entsteht und berechnen Sie die Flussdichte des Magnetfeldes. c) Ein Ion größerer Masse durchläuft eine Kreisbahn mit anderem Radius. Entscheiden Sie, ob dieser größer oder kleiner ist. Begründen Sie Ihre Entscheidung. d) Um eine einheitliche Geschwindigkeit für alle Ionen zu erreichen, durchlaufen die Ionen gleichzeitig ein Magnetfeld der magnetischen Flussdichte 0, 60 T und ein von einem geladenen Plattenkondensator erzeugtes homogenes elektrisches Feld.
f) Welche Spannung darf an den Platten höchstens anliegen, damit die Elektronen gerade noch aus dem Kondensator austreten können, wenn sie mittig in ihn eintreten? zur Lösung
Begründe, warum im Gegensatz dazu bei der Bewegung längs einer Äquipotentiallinie keine Arbeit verrichtet wird. (5 BE)
In der Mitte eines Plattenkondensators befindet sich eine ungeladene Hohlkugel aus Metall. Die linke Platte des Kondensators ist positiv, die rechte negativ geladen. a) Übertrage die Skizze unter Beachtung der Längenangabe auf dein Blatt. Kennzeichne die Ladungsverteilung auf der Kugel, die sich auf Grund von Influenz ergibt. (3 BE) b) Wegen der Metallkugel und des großen Plattenabstands ist das elektrische Feld nicht homogen. Vervollständige das Feldlinienbild, indem du die Feldlinien einzeichnest, die an den zehn mit einem Kreuz markierten Stellen beginnen oder enden. Elektrisches feld aufgaben mit lösungen den. (4 BE) Das elektrische Potential soll auf der linken Platte den Wert \(+200\, \rm{V}\) und auf der rechten \(−200\, \rm{V}\) haben. c) Begründe, dass am Punkt A das Potential etwa den Wert \(+100\, \rm{V}\) hat. Zeichnen Sie die durch A verlaufende Äquipotentiallinie ein. (5 BE) d) Ein positiv geladener Probekörper mit der Ladung \(5{, }0 \cdot 10^{-11}\, \rm{C}\) soll im Kondensator bewegt werden. Berechne die Arbeit, die aufgewendet werden muss, um den Körper entlang einer Feldlinie von der rechten zur linken Platte zu bringen.
Berechnen Sie die elektrische Feldstärke, damit der Betrag der elektrischen Kraft auf ein Ion genau so groß ist, wie der Betrag der im Magnetfeld auf dieses Ion wirkenden Lorentzkraft. (GK Sachsen 2018)
Eine positiv geladene Kugel mit der Ladung $q = 10 \text{ nC}$ befindet sich in einem homogenen elektrischen Feld der Stärke $E = 10 \text{ kN/C}$. a) Berechnen Sie den Betrag der auf die Kugel wirkenden Kraft. b) Bestimmen Sie die Ladung, wenn die Kugel eine Kraft von 10 µN erfährt. zur Lösung Ein Kügelchen $(m = 50 \text{ g})$ trägt die Ladung $q = 10 \text{ nC}$ und hängt an einem Faden der Länge $l = 1 \text{ m}$. Das Kügelchen befindet sich im homogenen Feld eines Plattenkondensators mit dem Plattenabstand $d = 10 \text{ cm}$. Zwischen den Kondensatorplatten liegt eine Spannung von $U = 150 \text{ V}$ an. a) Bestimmen Sie die Stärke des homogenen elektrischen Feldes. b) Berechnen Sie den Ausschlag der Kugel. Elektrisches feld aufgaben mit lösungen youtube. Ein elektrisches Gewitterfeld mit der Stärke 3, 2 MN/C verlaufe vertikal nach unten. Ein Regentröpfchen von 1 mm Radius sei negativ geladen. Wie viele Elektronen muss es an Überschuss tragen, damit an ihm die elektrische Feldkraft der Gewichtskraft das Gleichgewicht hält? Zwischen zwei Kondensatorplatten im Abstand von $d = 2 \text{ cm}$ liegt die Spannung $U = 1 \text{ kV}$ an.