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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 15:50 Fr 16.11.2007 | | Autor: | Grendel |
| Aufgabe | 1. Betrachten Sie Abb. 1 a,b,c! Entscheiden Sie zunächst, in welchem der Fälle auf das geladene Teilchen elektrisch und/oder magnetische Kräfte wirken.
Stellen Sie die Kräfte dann durch Pfeile dar.
[Dateianhang nicht öffentlich]
2. In Abb. 2 wirkt das homogene Magnetfeld nur im umrandeten Bereich. Im Punkt A treten Elektronen mit dem konstanten Geschwindigkeitsbetrag v in das Magnetfeld ein; im Punkt P verlassen sie das Magnetfeld wieder.
[Dateianhang nicht öffentlich]
a) Wie muss das Magnetfeld gerichtet sein?
b) Zeichnen Sie die Bahnkurve über P hinaus weiter! Vom Einfluß der Gravitationskraft kann abgesehen werden.
c) die kinetische Energie eines Elektrons beträgt im Punkt A 1,0 * [mm] 10^{3} [/mm] eV. Wie groß ist dort seine Bahngeschwindigkeit?
d) Die magnetische Feldstärke wird verdoppelt. Zeichnen Sie in Abb. 2 die neue Bahnkurve ein. Begrünung!
c) Die Eintrittsgeschwindigkeit des geladenen Teilchens wird verdoppelt. Zeichnen Sie in Abb. 2 die neue Bahnkurve ein. Begründung!
3. Wie verhalten sich bewegte Elektronen in einem homogenen Magnetfeld? Fallunterscheidung mit kurzer Begründung der Bewegungstypen! |
Ich bekomme das Blatt nur teilweise gelöst und bin mir noch nichtmal sicher, ob das richtig ist. Die roten linien in den Bildern sind meine Lösungsversuche.
1. siehe Bild!
2.
a)
Das Magnetfeldlinien laufen auf einen zu.
b)
Die e- fliegen ohne weiter nach oben oder unten abgelenkt zu werden gerade weiter. (siehe Bild!)
c)
Konnte ich nicht lösen. :(
d)
Ich bin mir nicht sicher, ob man c vorher gelöst habe muss. Folgende Formel habe ich als Ansatz genommen:
r = [mm] \bruch{V_s}{B * \bruch{e}{m}}
[/mm]
e)
Konnte ich auch nicht lösen.
3.
Fall 1: Sie verlaufen parallel zu den Magnetfeldlinien.
Die e- werden nicht abgelenkt.
Fall 2: Sie verlaufen senkrecht zu den Magnetfeldlinien.
Die e- wirden senkrecht zu ihrer Laufrichtung und senkrecht zu den Magnetfeldlinien durch die Lorentzkraft abgelenkt. Hier kann man die 3-Finger-Regel anwenden, um die Richtung zu bestimmen.
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Ich habe diese Frage in keinem anderen Forum gestellt.
Dateianhänge:
Anhang Nr. 1 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
Anhang Nr. 2 (Typ: gif) [nicht öffentlich]
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 16:22 Fr 16.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo
1. 1a,b ist richtig. 1c) ist so falsch! da kein v für die e^- angegeben ist, fangen sie erstmal wie in a) an sich nach obenzu bewegen! erst danach, da sie sich dann senkrecht zu B bewegen tritt ne Kraft nach links durch B auf (aber nicht in dem gezeichneten Fall.
2. a,b richtig. b genauer tangential zeichnen.
2c) die Energie 1eV ist die Energie, die ein El. mit [mm] q=1,6*10^{-19}Cb [/mm] erhält, wenn es 1V durchfällt. damit [mm] E_{kin}=m/2v^2=q*U; [/mm] U hier 10^3V
2d) und e) mit derselben Formel! wie ändert sich r wenn B bzw v geändert werden. (die Kurve ist ein Stück Kreis!
3) richtig, es fehlt der Fall: schräg zu B
Gruss leduart
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 17:21 Fr 16.11.2007 | | Autor: | Grendel |
Vielen Dank für die Hilfe! Den Großteil habe ich jetzt verstanden. Allerdings bin ich mir immernoch bei Aufgabe 2 c unsicher. Ich habe die Formel jetzt also nach v umgestellt:
[mm] E_{Kin} [/mm] = [mm] \bruch{m}{2v^{2}} [/mm] = q * U
v = [mm] \wurzel{\bruch{m}{2qU}}
[/mm]
v = [mm] \wurzel{\bruch{9,1*10^{(-31)} kg}{2 * 1,6 * 10^{(-19)} C * 1 * 10^{3} V}} [/mm] = 5,33 * [mm] 10^{(-8)} \bruch{m}{s}
[/mm]
Das kann doch irgendwie nicht richtig sein, oder?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:29 Fr 16.11.2007 | | Autor: | leduart |
Hallo Grendel
Zugegeben, [mm] m/2v^2 [/mm] kann missverständlich sein- aber kin. Energie [mm] =m*v^2/2 [/mm] solltest du doch wissen! und bei Formeln am Ende IMMER, WIRKLICH IMMER! die Dimension nachprüfen! und nicht, wenn man hofft dass ne Geschw. rauskommt m/s hinschreiben!
Gruss leduart
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 18:10 Fr 16.11.2007 | | Autor: | Grendel |
Das mit dem Nachprüfen habe ich bisher noch nie so wirklich ernst genommen und einfach die passende Einheit hingeschrieben. Unsere Lehrer hat uns (dem Grundkurs) auch immer gesagt, dass das nicht unbedingt nötig ist. Bis zu meiner mündlichen Prüfung am Montag werde ich mir das auch sicher nicht mehr angewöhnen können. Dabei würde glaub ich zu viel Zeit flöten gehen. Naja, ich denke aber, dass ich 's jetzt habe:
[mm] \bruch{1}{2} [/mm] * m * [mm] v^{2} [/mm] = q * U
v = [mm] \wurzel{\bruch{1,6*10^{-19} C * 1 * 10^{3} V}{\bruch{1}{2} * 9,1 * 10^{-31} kg}} [/mm] = 18752289,24 [mm] \bruch{m}{s}
[/mm]
Vielen Dank für Deine Hilfe!
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