Leistungskurs Physik 11/1

Leistungskurs Physik 11/1
Aufgabensammlung zum elektrischen Feld II
17.04.2008
Aufgabe 75:
a) Wie groß ist das Potential im Abstand d von einer „unendlich“ ausgedehnten, leitenden Ebene,
die auf einem Flächenstück A die Ladung +Q trägt ?
b) Nun werde dieser Platte eine gleich große Platte mit der Ladung –Q pro Fläche A im Abstand d
gegenüber gestellt. Wie groß ist die elektrische Feldstärke zwischen und außerhalb der
Platten ?
c) Zeichnen Sie in beiden Fällen den E(d)-Graph.
Aufgabe 76:
a) Zwei positive Punktladungen der Größe Q und 4Q befinden sich im Abstand R. An welcher
Stelle zwischen den beiden Ladungen wirkt auf die Probeladung q keine Kraft ?
Aufgabe 77:
Zwei Ladungen Q1 = -10-8C und Q2 = +5 10-8C befinden sich im Abstand R = 0,2 m. Wie groß ist
die elektrische Feldstärke in einem Punkt P, der von Q1 den Abstand r1 = 15 cm und von Q2 den
Abstand r2 = 10 cm besitzt ?
Aufgabe 78:
Ein Wasserstoffatom besteht aus einem Proton und einem Elektron, die beide jeweils die Ladung
1,6 10-19C tragen (aber mit entgegen gesetztem Vorzeichen). Berechnen Sie die elektrostatische
Anziehungskraft, wenn der Atomdurchmesser 10-10 m beträgt.
Aufgabe 79:
Der Kernradius eines -Teilchens beträgt ungefähr 2 10-13 cm. Wie groß ist die elektrostatische
Kraft zwischen zwei Protonen der Ladung 1,6 10-19As, die sich in diesem Abstand befinden ?
Aufgabe 80:
a) Wie groß ist die Spannung zwischen zwei Punkten P1 und P2 im Feld der Ladung Q = 5 10-8As,
die sich auf einer Geraden durch Q im Abstand r1 = 5 cm und r2 = 15 cm von Q befinden ?
b) Wie groß ist die Überführungsarbeit, um eine Probeladung q = 2 10-10As von P2 nach P1 zu
transportieren ?
Aufgabe 81:
Ein Hohlzylinder der Länge l und dem Radius r0 trage die Ladung Q. Es gelte l >>r0, d.h.
Randeffekte sollen vernachlässigt werden.
a) Wie groß ist die elektrische Feldstärke im Abstand r > r0 ?
b) Nun werde über den Hohlzylinder mit Radius r0 ein zweiter Hohlzylinder mit Radius r gestülpt.
Wie lautet der Ausdruck für die Kapazität dieser Anordnung?
Aufgabe 82:
Beim Beschuss eines unbeweglichen Natriumkerns mit -Teilchen (He++ -Kerne) erreicht die
Abstoßungskraft zwischen ihnen 140 N.
a) Bis zu welchem minimalen Abstand nähert sich das -Teilchen dem Natrium-Kern ?
b) Wie groß ist die maximale Geschwindigkeit des -Teilchens ?
Aufgabe 83:
Bestimmen Sie das Potential im Abstand 10 cm vom Mittelpunkt einer geladenen Kugel mit dem
Radius 1 cm, wenn.
a) Die Kugel eine Ladungsdichte von  = 10-7 C/m2 besitzt
b) Das Potential der Kugel V = 300 V beträgt.