Übung zu Bewegungen im magnetischem Feld

Koonys Schule
Leicht. Schnell. Richtig.
Übung zu Bewegungen im magnetischem Feld
Vs
1. Ein Proton bewegt sich in einem homogenen Magnetfled der Flussdichte 2 m
2 mit
5 m
einer Geschwindigkeit v = 7, 5 · 10 s senkrecht zu den Feldlinien.
Berechnen Sie den Radius seiner Kreisbahn.
2. In einem bestimmten Gebiet des interstellaren Raumes gibt es freie Elektronen mit
der kinetischen Energie 10−3 eV, die sich auf Kreisbahnen mit dem Radius
r = 2, 5 · 104 m bewegen.
Berechnen Sie die magnetische Flussdichte, die die Teilchen auf der Bahn hält.
3. Ein Elektron und ein Heliumkern werden mit der Geschwindigkeit vE , vHe in das
gleiche homogene Magnetfeld geschossen. Beide Teilchen beschreiben eine Kreisbahn
mit demselben Radius r.
In welchem Verhältnis stehen die Geschwindigkeiten zueinander?
(QHe = 2 · e, mHe = 6, 6442 · 10−27 kg)
4. Kombination von E- und B-Feld
Ein Elektron der Geschwindigkeit ~v , v = 2, 0 · 107 ms , soll das Blendenpaar B1 , B2
und das elektrische Feld zwischen den Platten des Plattenkondensators (U = 1, 0 kV,
d = 4, 0 cm) unabgelenkt passieren. Hierfür wird dem elektrischen Feld ein geeignetes
homogenes Magnetfeld gleicher Ausdehnung überlagert.
(a) Wie verlaufen die Feldlinien dieses Magnetfeldes?
(b) Welchen Betrag besitzt die magnetische
Flußdichte?
(c) Wie verhält sich das Elektron, wenn es
die Geschwindigkeit v~1 > ~v bzw. v~1 < ~v
besitzt?
(d) Kann auch ein Proton der Geschwindigkeit ~v diese Anordnung unabgelenkt
passieren? (Begründung!)
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