Fragen / Aufgaben zum Geschwindigkeitsfilter nach Wien

Fragen / Aufgaben zum Geschwindigkeitsfilter nach Wien

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  Welche Art Bewegung führt das Elektron aus?
  
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  Wie lange benötigt es bei 5*10⁶ m/s bzw. bei 10*10⁶ m/s durch den 6 cm langen Plattenkondensator?
  
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  Rechne nach!
  

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  In welche Richtung wirkt das elektrische Feld im Plattenkondensator?
  
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  In welche Richtung wirkt die el. Feldkraft auf das Elektron?
  
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  Was für eine Bahn durchläuft das Elektron?
  
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  Bei welchen Spannungen U_C kommt das Elektron durch den Kondensator?
  
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  Bei welchen Spannungen trifft es auf die Platte auf?
  
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  Bei welcher Spannung liegt die Grenze? Rechne nach!
  

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1. 
   Regle die Spannung am Kondensator U_C wieder auf 0 und erhöhe die magnetische Flussdichte (Regler B).
   

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  Was für eine Bahnkurve durchläuft das Elektron nun? Begründe!
  

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  Was für eine Bahnkurve durchläuft das Elektron jetzt?
  
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  In welche Richtung weist die Lorentzkraft?
  
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  Wo liegt der Mittelpunkt der Bahn?
  
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  Zeige durch Rechnung, dass der Radius r gerade etwa 0,02 m ist.
  

3. 
   Wähle nun als Flussdichte 2,88 mT. (Schreibe diesen Wert in das Eingabefeldrechts vom B-Regler)
   

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  Was für eine Kurve durchläuft das Elektron nun? Begründe!
  
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  Wie ändert sich die Kurve, wenn der Wert für die magnetisch Flussdichte B noch weiter erhöht wird?
  

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  Begründe die Bahn, die das Elektron durchläuft.
  

1. 
   Klicke nun das Auswahlkästchen bei "Zeige Kräfte" an. Stelle den Regler für B
   

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  Bei welcher Spannung am Kondensator läuft das Elektron praktisch unabgelenkt durch den Kondensator?
  
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  Was geschieht, wenn das el. Feld größer gemacht wird (U_C) erhöht?
  
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  Was geschieht, wenn die magnetische Flussdichte B größer gemacht wird (B erhöht)?
  
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  Welche Bedingung (Gleichung) muss erfüllt sein, damit das Elektron geradeaus durch den Kondensator läuft?
  

2. 
   Wähle eine Einstellung von U_C und B bei der Elektronen mit 5*10⁶ m/s unabgelenkt durch den Kondensator laufen. Verdopple nun die Geschwindigkeit.
   

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  Wie verändern sich die Kräfte und die Bahn des Elektrons? Begründe!
  

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  Kannst du die seltsame Bahn des Elektrons verstehen?
  
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  Versuche weitere Einstellungen zu finden, bei denen sich das Elektron "seltsam" verhält.