k1a10

Abitur 2010
© arei
Physik
LK
1. Klausur
1. Semester
Hannover, 15.09.2008
Bearbeitungszeit: 90 min
Thema: Gesetze des elektrischen Feldes; geladene Teilchen im elektrischen Feld
Aufgabe 1
In der letzten Unterrichtsstunde wurde an einem Plattenkondensator bei konstantem Plattenabstand d
gezeigt, dass Q proportional zu U ist: Q  U ; U : Ladespannung, Q : gespeicherte Ladungsmenge.
1.1 Skizziere den hierfür benutzten Versuchsaufbau!
1.2 Mit diesem Versuchsaufbau wird nun die Abhängigkeit der gespeicherten Ladungsmenge Q vom
Plattenabstand d bei konstanter Spannung U untersucht, und es ergibt sich die auf der Materialseite dargestellte Messtabelle.
1
ein proportionaler Zusammenhang besteht und bestimme den Prod
portionalitätsfaktor k ! Achte auf die korrekte Einheit von k !
Zeige, dass zwischen Q und
1.3 Untersucht man die Abhängigkeit der gespeicherten Ladungsmenge Q von der Größe der Plattenfläche A bei konstantem Plattenabstand d und konstanter Spannung U mit mehreren Kondensatoren unterschiedlicher Plattenfläche, so stellt man fest, dass Q auch proportional zu A ist: Q  A .
Deute diese Beobachtung!
1.4 Insgesamt gilt also: Q 
0
geben, so dass gilt:
1
. Berechne mit deinem Wert für k aus Aufgabenteil 1.2 die Konstante
d
C
und ihre prozentuale Abweichung vom Literaturwert 0, Lit 8,8542 10 12
!
V m
Q
0
U A
d
U A
. Es muss also eine Konstante
d
0
U A
0
Aufgabe 2
Ein Elektron bewegt sich zwischen den Platten eines Kondensators in Richtung des elektrischen Feldes
(Materialseite, Abb.1). Zu einem bestimmten Zeitpunkt hat es in der Mitte zwischen den Kondensatorplatten eine Geschwindigkeit von v0
2, 0 107
m
. Zwischen den Platten liegt eine Spannung von
s
U 10kV , und ihr Abstand beträgt d 15cm . Das Gewicht des Elektrons ist zu vernachlässigen.
2.1 Beschreibe und begründe die Bewegung, die ein Elektron bei der angegebenen Polung ausführt!
2.2 Nach welchem Weg, von der Mitte zwischen den Kondensatorplatten aus gerechnet, kehrt sich die
Bewegung des Elektrons um?
2.3 Das Elektron „fällt“ aus dem Abstand a
mit der Geschwindigkeit v
9, 2cm auf die positive Kondensatorplatte. Dort schlägt es
2 eU a
auf. Leite diese Formel begründet her und berechne v !
me d
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1. Semester
Hannover, 15.09.2008
Bearbeitungszeit: 90 min
Material zur Aufgabe 1
d / mm
1
2
3
4
5
6
Q / 10 8 C
15,6
7,8
5,2
4,0
3,1
2,6
Der Versuch wird mit der konstanten Spannung U
führt.
250V und dem Plattenradius r 15cm durchge-
Material zur Aufgabe 2
Abb.1
+
-
v0
_
d
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