Aufgaben Physik 12:
–--- magnetisches Feld –---
1. Zeichnen Sie das magnetische Feld eines geraden Drahtstückes, das einen horizontal nach links führenden Strom führt. (Tipp: Leiter als Zylinder zeichnen) 2. Stellen Sie die Kraftwirkung auf eine stromdurchflossene Leiterschleife, die in das
magnetische Feld eines vertikal stehenden Hufeisenmagneten geführt wird, in einer Skizze grafisch dar.
Beschriften Sie Stromrichtung, Magnetfeldrichtung und Kraftrichtung.
3. Ein Proton, das sich mit einer Geschwindigkeit von 5,0 · 106 m/s durch ein Magnetfeld vertikal nach oben bewegt, erfährt eine Kraft von 8,0 · 10-14 N in Richtung Westen.
Wenn es sich horizontal in nördliche Richtung bewegt, erfährt es keine Kraft.
Bestimmen Sie Betrag und Richtung des Magnetfeldes in diesem Gebiet.
(+e = 1,6 · 10-19 C)
4. Erläutern Sie anhand einer Skizze das Entstehen der Hall-Spannung in einem stromdurchflossenen Leiterband.
5. Eine eisenfreie Spule ist 15 cm lang, hat einen Widerstand von 12 Ohm und besitzt 850 Windungen.
Wie groß ist die magnetische Flussdichte im Inneren dieser Spule, wenn eine Spannung von 24 V angelegt wird?
6. Stellen Sie den Bahnverlauf eines Elektrons dar, welches mit konstanter Geschwindigkeit von links in ein homogenes Magnetfeld eintaucht, dessen Feldlinien in die Zeichnungsebene hinein gerichtet sind.
7. Wie verläuft die Bahn eines geladenen Teilchens in einem homogenen Magnetfeld, wenn seine Geschwindigkeit nicht senkrecht zum Magnetfeld gerichtet ist?
8. Kann die Lorentzkraft den Betrag der Geschwindigkeit eines geladenen Teilchens im homogenen Magnetfeld ändern?
9. Wie verhält sich die kinetische Energie eines geladenen Teilchens, wenn das Magnetfeld senkrecht zu Geschwindigkeit des Teilchens wirkt?
10.Die Flussdichte des Erdmagnetfeldes beträgt in Deutschland ca. 0,05 mT (10-5T).
Die Feldlinien sind ca. um 67° zur Horizontalen geneigt. Wie groß ist die
Lorentzkraft auf 50m einer Hochspannungsleitung mit 100kV und 50 A, die von Nord nach Süd verläuft?
11. Wie groß ist die spezifische Ladung von geladenen Teilchen, wenn die
Beschleunigungsspannung 450 V beträgt und sie in einem homogenen Magnetfeld der magnetischen Flussdichte 12 mT eine Kreisbahn mit einem Durchmesser von 26 cm einnehmen?
