Vorbereitung 2 - Lehrerseite von Wolfram Thom

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Vorbereitung Klausur gk Physik 12/1 am 10.1.2008
Behandelter Stoff im Lehrbuch Hammer Physik 12
Kapitel
I.1 Einführung E-Feld
I.2 Elektrische Feldstärke
I.3 Energie im E-Feld
I.4 Kondensator
I.5 Millikanversuch
I.6 Bewegung im E-Feld
II.7 Einführung B-Feld
II.8 B-Feld von Spulen
II.9 Bewegung im B-Feld
Bemerkung, Beispielaufgaben
Bsp. S.12
Bsp S.19
Bsp. S.22
Bsp. S.26
Bsp. S.34
Bsp. S.37, 38, 41
Bsp. S.51
Nur bis 9.4 einschließlich
Bsp: S.63, S.65
Aufgaben
S.17/1-6
S.20/2-5
S.22/1-3
S.27/1,3,4,5
S.35/1-3
S.39/1,2; S.42/1,2; S.43/1 Abi90, 2 Abi91
S.51/1; S.52/3; S.56/1,2,3
S.59/1,2,3
S.64/1,2,3,4; S.65/1
Neben Rechenaufgaben kommen auch Versuchsbeschreibungen bzw. -auswertungen sowie erklärende
Fragestellungen dran. Die folgenden Fragen können als Hilfe für die Wiederholung dienen:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
Was versteht man unter einem elektrischen Feld? Was versteht man unter einer elektrischen
Feldlinie?
Zwischen zwei Metallplatten wird ein kleiner Strohhalm gebracht, der auf einer Nadelspitze leicht
drehbar angebracht ist. Die Metallplatten werden entgegengesetzt geladen. Was beobachtet man?
Erklärung!
Beschreibe den Millikanversuch mit Hilfe einer Skizze des Versuchsaufbaus.
Wie erkennt man aus den Messergebnissen des Millikan-Versuchs die Existenz und Größe der
Elementarladung?
Warum ist die Schwebemethode beim Millikan-Versuch nur bedingt zur Bestimmung der
Elementarladung geeignet?
Was versteht man unter einem Elektronenvolt?
Wie kann man freie Elektronen erzeugen?
Wie erzeugt man einen Elektronenstrahl?
Beschreibe die Kraftwirkung auf ein Elektron im homogenen elektrischen Feld, wenn (1) das
Elektron ruht, (2) parallel zu den Feldlinien fliegt, (3) senkrecht zu den Feldlinien fliegt.
Beschreibe die Kraftwirkung auf ein Elektron im homogenen magnetischen Feld, wenn (1) das
Elektron ruht, (2) parallel zu den Feldlinien fliegt, (3) senkrecht zu den Feldlinien fliegt.
Wieso unterscheidet man kurze und langgestreckte Zylinderspulen?
Welche prinzipiellen Unterschiede bestehen zwischen elektrischen und magnetischen Feldern?
Wie kann man die spezifische Ladung des Elektrons experimentell bestimmen? (Versuchsskizze,
Versuchsdurchführung, Auswertung)
Link: Auf der Website http://leifi.physik.uni-muenchen.de/ findet Ihr unter Jgst. 12 (G9) viele
Materialien. Darunter auch Aufgaben mit Lösungen und Beispielklausuren für Grund- und Leistungskurs
( Elektrostatik;  Magnetisches Feld;  Schulaufgaben).
Falls Ihr bei der Vorbereitung auf Probleme stoßt oder Fragen habt, wäre es hilfreich, wenn Ihr diese
Fragen aufschreibt und mir mailt: post@wolfram-thom.de. Einerseits bin ich ab dem 4. Januar wieder in
DON und kann Euch noch in den Ferien antworten. Andererseits kann ich dadurch die Fragestunde in der
ersten Schulwoche im Januar besser vorbereiten.
Dieses Vorbereitungsblatt findet ihr auch auf meiner Website (www.wolfram-thom.de).
Hier ist eine Klausur von leifi.physik:
1. Aufgabe: Milikanversuch (ca. 14 BE)
a) Fertigen Sie eine saubere Prinzipskizze des Versuchsaufbaus an.(Mikroskop nicht verlangt)
b) Beschreiben Sie kurz, was man mit dem Milikanversuch zeigen will und wie man den Versuch dazu
durchführen muss.
Gehen Sie dabei auch auf die notwendigen Messgrößen ein. Eine Herleitung der Berechnungsformel ist nicht
verlangt!
2. Aufgabe: Ein homogenes Feld (ca. 18 BE)
In das homogene Feld eines Plattenkondensators (Betrag der Feldstärke
Probeladung
4,0 cm.
) wird die positive
gebracht. Die Platten des luftgefüllten Plattenkondensator, haben einen Abstand von
a) Geben Sie die Richtung der Kraft bezüglich der Platten an, die auf die Probeladung wirkt.
b) Berechnen Sie wie groß die Kraft ist, die auf die Probeladung wirkt!
c) Berechnen Sie die verrichtete Arbeit, wenn die Ladung von der negativen zur positiven Platte geführt
wird!
Der Kondensator hat selbst eine Ladung von
gespeichert.
d) Berechnen Sie die Spannung, die am Plattenkondensator anliegt.
e) Berechnen Sie die Plattenfläche des Plattenkondensators.
3. Aufgabe: Die Beschleunigung und Ablenkung von Elektronen (ca. 18 BE)
Aus einer Ionenquelle IQ treten zweifach positiv geladenen
Ionen der Masse
mit zu vernachlässigender
Anfangsgeschwindigkeit aus. Sie werden mit der Spannung
UB = 500 V beschleunigt. Durch ein kleines Loch der Blende
Bl fliegen diese Ionen mit einheitlicher Geschwindigkeit v in
das als homogen anzunehmende Feld eines horizontal
gelagerten Ablenkkondensators (Plattenabstand d = 2,5cm ,
Plattenlänge l = 4,0 cm), an dem die Spannung UA anliegt.
Die Polung von UA ist der Skizze zu entnehmen.
a) Berechnen Sie die Geschwindigkeit v, die die Ionen nach durchfliegen der Blende haben. Ersatzergebnis:
b) Begründen Sie, dass die Zeit tA, welche die Ionen zum vollständigen Durchfliegen des Ablenkkondensators
benötigt, unabhängig ist von UA.
c) Berechnen Sie für UA =280 V , wie weit die Ionen nach dem Durchlaufen des Kondensators aus der Mitte
abgelenkt sind. Die Gravitation ist zu vernachlässigen.
Die Lösung steht auf der Website http://leifi.physik.uni-muenchen.de/
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