Gruppe A 1. Schularbeit aus Physik Lise 4 14.10.1998

Gruppe A
1. Schularbeit aus Physik
Lise 4
14.10.1998
Achtung : Sämtliche Beispiele müssen auf dem Angabeblatt gelöst werden. Für richtig
beantwortete Fragen ohne ersichtliche Berechnung werden keine Punkte vergeben.
ì o = 1,2566.10-6 Vs/Am ; e = 1,6.10-19 C
Punktewertung : Für jedes Beispiel 25 Punkte
1) Ein Zylinder aus Stahlguß (Länge L = 40 cm ; Durchmesser d = 3 cm ; ì r = 117) ist eng mit
Kupferdraht der Dicke 0,25 mm in 6 Lagen bewickelt. Berechne den magnetischen Fluß Ö in
mWb durch den Stahlkern, wenn die Stromstärke 1,2 A beträgt.
a) 0,5
b) 1
c) 1,5
d) 2
e) 2,5
f) 3
Antwort :
2) Auf einen Leiter der Länge L = 66,2 cm, der mit den Feldlinien eines homogenen
magnetischen Feldes B = 2 T den Winkel á = 65o einschließt, wirkt die Kraft F = 0,36 N.
Berechne die Stärke des Stromes, der durch den Leiter fließt, in Ampere !
a) 0,3
b) 0,32
c) 0,36
d) 0,4
e) 0,45
f) 0,5
Antwort :
3) Ein vollkommen ionisiertes Borion (5B) und ein á-Teilchen werden im gleichen
elektrischen Feld beschleunigt und daraufhin normal zu den Feldlinien in ein Magnetfeld B =
1,2 T geschossen. Die Durchmesser der Kreisbahnen unterscheiden sich um 2 mm. Berechne
die Beschleunigungsspannung in V !
má = 6,644.10-24 kg ; mB = 17,946.10-24 kg
a) 19,25
b) 22,25
c) 30,25
d) 35,0
e) 37,5
f) 40,25
Antwort :
4) Welchen Betrag in A und welche Richtung
muß der Strom Ý1 besitzen (die gezeichnete Richtung sei die positive Richtung von Ý1), wenn das
Magnetfeld im Mittelpunkt der Leiterschleife die
gesamte Feldstärke H = 23,87 A/m besitzt ? Die
weiteren Angaben sind : Ý2 = 3 A ; d = 0,15 m ;
r = 8 cm
a) –2,54 b) 2,68
c) –3,15
d) 3,36
e) –4.23
f) 2,95 g) 3,15
BM
Ý1
d
Ý2
Antwort :
Gruppe B
1. Schularbeit aus Physik
Lise 4
14.10.1998
Achtung : Sämtliche Beispiele müssen auf dem Angabeblatt gelöst werden. Für richtig
beantwortete Fragen ohne ersichtliche Berechnung werden keine Punkte vergeben.
ì o = 1,2566.10-6 Vs/Am ; e = 1,6.10-19 C
Punktewertung : Für jedes Beispiel 25 Punkte
1) Welchen Winkel in Grad schließt ein gerader Leiter der Länge L = 57,6 cm mit den
Feldlinien eines homogenen Magnetfeldes B = 0,62 T ein, wenn die auf ihn wirkende Kraft
bei einer Stromstärke von 4 A genau 1,2 N beträgt ?
a) 33
b) 48
c) 57
d) 61
e) 65
f) 70
Antwort :
2) Ein Magnesiumkern (12Mg ) und ein Natriumkern (11Na) werden im gleichen elektrischen
Feld mit UB = 25 V beschleunigt und daraufhin normal zu den Feldlinien in ein Magnetfeld B
geschossen. Die Durchmesser der Kreisbahnen unterscheiden sich um 3 mm. Berechne die
magnetische Flußdichte B in T !
mMg = 40,358.10-24 kg ; mNa = 38,163.10-24 kg
a) 0,25
b) 0,34
c) 0,41
d) 0,46
e) 0,52
Antwort :
f) 0,57
3) Ein Zylinder aus Stahlguß (Länge L = 40 cm ; Durchmesser d = 4 cm ) ist eng mit
Kupferdraht der Dicke 0,35 mm in 5 Lagen bewickelt. Berechne die relative Permeabilität
von Stahlguß, wenn der magnetische Fluß durch den Stahlkern 3,5 mWb beträgt, sobald durch
den Draht ein Strom von 2,5 A fließt !
a) 48
b) 50
c) 55
d) 59
e) 62
f) 65
Antwort :
4) Welchen Betrag in A und welche Richtung
muß der Strom Ý1 besitzen (die gezeichnete Richtung sei die positive Richtung von Ý1), wenn das
Magnetfeld im Mittelpunkt der Leiterschleife die
gesamte Feldstärke H = 25,9 A/m besitzt ? Die
weiteren Angaben sind : Ý2 = 4 A ; d = 0,12 m ;
r = 6 cm
a) –2,54 b) 2,68
c) –3,15
d) 3,36
e) –4.23
f) 2,95 g) 3,15
. BM
Ý1
d
Ý2
Antwort :