Elektronen im Magnetfeld Elektronen im Magnetfeld
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Elektronen im Magnetfeld Physik–Sp 1) Die Magnetfeldstärke B beträgt am Äquator etwa 20 µT. senkrecht zu den a) Wie groß ist die Lorentzkraft auf eine Elektron, das sich mit 1000 km s Feldlinien bewegt? b) Wie groß müsste die Geschwindigkeit des Elektrons sein, damit seine Gewichtskraft gerade kompensiert wird? In welche Richtung müsste es sich bewegen? (me = 9, 1 · 10−31 kg) 2) Ein Elektron tritt aus Richtung Ost mit einer Geschwindigkeit von v = 1000 km senkrecht in s ein Magnetfeld mit B = 1 mT ein, das von oben nach unten verläuft. Wie stark müsste ein elektrisches Feld E sein, um die Lorentzkraft auszugleichen. Wie müsste das elektrische Feld ausgerichtet sein? Elektronen im Magnetfeld Physik–Sp 1) Die Magnetfeldstärke B beträgt am Äquator etwa 20 µT. a) Wie groß ist die Lorentzkraft auf eine Elektron, das sich mit 1000 km senkrecht zu den s Feldlinien bewegt? b) Wie groß müsste die Geschwindigkeit des Elektrons sein, damit seine Gewichtskraft gerade kompensiert wird? In welche Richtung müsste es sich bewegen? (me = 9, 1 · 10−31 kg) senkrecht in 2) Ein Elektron tritt aus Richtung Ost mit einer Geschwindigkeit von v = 1000 km s ein Magnetfeld mit B = 1 mT ein, das von oben nach unten verläuft. Wie stark müsste ein elektrisches Feld E sein, um die Lorentzkraft auszugleichen. Wie müsste das elektrische Feld ausgerichtet sein? -1- Elektronen im Magnetfeld Lösungen 1) a) FL = e v B = 3, 2 · 10−18 N b) FL = Fg ⇒ evB = mg ⇒ v= m mg = 2, 78 · 10−6 eB s Das Elektron müsste von Osten nach Westen fliegen. 2) FL = Fel ⇒ evB = eE ⇒ E = v B = 1000 V m Das elektrische Feld müsste von Nord nach Süd verlaufen. -2- Physik–Sp
