Physik Forum

[TheBoss]

Hallo & Danke die mir helfen möchten.

Ich bin jetzt in der 12. Klasse und habe Physik. Eigentlich ist mir das noch nicht so schwer gefallen, aber ich habe mittlerweile ein paar Porbleme. Ich wollt heut einfach mal ein paar Übungen machen,da wir am Montag eine Physikarbeit schreiben.
Deswegn stell ich hier einfach mal meine Aufgaben die ich gern,weil ich es nicht kann,von euch gelöst haben möchte. Danke. =)

Aufgabe 1)

In einem homogenen Magnetfeld der magnetischen Flussdichte B=8*10hoch-4 werden Elektronen in eine Kreisbahn von 5cm Radius gelenkt.

a) Berechne die Bahngeschwindigkeit der Elektronen!
b) Welche Spannung ist erforderlich um die Elektronen auf diese Geschwindigkeit zu bringen?
c) Wie groß ist die Umlaufdauer für eine Umdrehung?


Aufgabe 2)

Ein Strahl von Protonen (H+ Ionen) unterschiedlicher Geschwindigkeit tritt im VAKUUM senkrecht zur Feldrichtung ein einen quadratischen Plattenkondensator (Plattenlänge 6cm ; Plattenabstand d=0.5mm) ein.

a) Berechnen Sie diese Geschwindigkeit v/o ,wenn die Plattenspannung 100V und die magnetische Flussdichte 0.2T gegeben sind.


Aufgabe 3)

Welche Geschwindigkeit bekommt ein Elektron in der Fernsehröhre durch 22kV Beschleunigungsspannung? Wie lange braucht es von der Anode zum Leuchschirm in 40cm Abstand?



Das sieht so aus,als würd ich nichts können, aber den Rest hab ich gemacht.Das sind die einzigen Aufgaben die ich nicht verstehe.
Ich freue mich über eine detaiierte Antwort. Und vielen DANK!

[GvC]

Zu 1
a) Gleichgewicht zwischen magnetischer Feldkraft Fm und Zentrifugalkraft Fz. Dabei ist

Fm = q*v*B
und
Fz = m*v²/r

Die beiden Kräfte gleichsetzen und nach v auflösen. Dazu benötigst Du noch die Ladung q und die Masse m eines Elektrons (s. Lehrbuch oder Wikipedia)

b) Energieerhaltungssatz Wpot = Wkin
Wpot = q*U
Wkin = m*v²/2

Auch hierfür benötigst Du Elektronenmasse und -ladung.

c) Weg-Zeit-Gesetz bei v=const.

T = 2*pi*r/v

Aufgabe 2 ist unvollständig. Es fehlt die Richtungsangabe für das Magnetfeld und eine Bedingung, die erfüllt sein soll.
Vermutlich soll das Magnetfeld senkrecht zum elektrischen Feld UND senkrecht zur Bewegungsrichtung gerichtet sein.
Die Bedingung ist vermutlich die, dass die Protonen den Kondensator ohne Ablenkung durchlaufen sollen. Das ist nur für Protonen einer bestimmten Geschwindigkeit möglich. Diese Geschwindigkeit ist zu bestimmen. Dafür gilt, dass die elektrische Feldkraft gleich der magnetischen Feldkraft ist.

Fel = Fmag

Fel = q*E
Fmag = q*v*B

Zu 3
s.o.: q*U = m*v²/2
Ab der Anode nur noch konstante Geschwindigkeit, also t = s/v (s=Schirmabstand)