Aufgaben zum elektrischen Feld I

Übungsaufgaben
Das elektrische Feld
1)
Ein Kügelchen der Masse m = 0,5 g hängt an einem 2,0 m langen Faden und ist mit
q = 2,0 nC geladen. An seine Stelle schiebt man eine mit 1 µC gleichnamig
geladene Kugel.
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Wie weit lenkt sie das Kügelchen aus?
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Auf welchen Teil geht die Auslenkung zurück, wenn beide Ladungen halbiert
werden?
Zweifach positiv geladene Ionen der Masse m = 1,5·10-26 kg bewegen sich mit der
Geschwindigkeit v0 = 1,64·105 m/s durch die Blende B1 und treten nach der Länge
l = 50,0 mm bei der Blende B2, die um b = 12,0 mm versetzt ist, wieder aus.
2)
Zwischen den Blenden herrscht ein homogenes elektrisches Feld in y-Richtung.
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Welche Spannung ist notwendig, um die Ionen auf die Geschwindigkeit v0 zu
beschleunigen?
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Berechnen Sie die Zeit, die die Ionen für die Strecke von B1 nach B2 brauchen.
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Berechnen Sie den Betrag der elektrischen Feldstärke E.
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Berechnen Sie den Geschwindigkeitsbetrag |v| und den Ablenkwinkel β der Ionen
beim Durchfliegen der Blende B2.
Skizze:
3)
Wie groß sind die positive und die negative Ladung in 12 mg Kohlenstoff (ein CAtom hat sechs Elektronen und sechs Protonen)?
Welche Kraft würde beide Ladungen aufeinander ausüben, wenn sie in 1 m
Abstand voneinander punktförmig konzentriert wären?
Mit diesen Ladungen werden zwei Kondensatorplatten der Fläche A = 1000 cm² im
Abstand 1 cm belegt. Mit welcher Kraft würden sich die Platten anziehen?
Wie groß wäre die Kapazität des Kondensators?