10. Übungsblatt zur Vorlesung �Physik für Pharmazeuten�

Vorlesungsdatum: Vorlesung am 15. Januar 2017

Besprechung: Übungen am 22. Januar 2017

28 Braunsche Röhre

In einen Plattenkondensator wird ein Elektron mit der Geschwindigkeit v0 = 360 · 105 cms parallel zu den Kon-

densatorplatten eingeschossen. Das Elektron tritt genau in der Mitte zwischen den beiden Kondensatorplatten in

den Kondensator ein. Eine Kondensatorplatte hat eine Fläche von A = 3 · 104 mm2, der Plattenabstand beträgt

d = 6 cm, zwischen den Platten liegt eine Spannung von U0 = 5 V an. Die elektrische Feldkonstante hat den Wert

ε0 = 8, 854 · 10−12 A·sV ·m , die Elementarladung beträgt e = 1, 6022 · 10−19 C, die Masse eine Elektrons beträgt

me = 9, 1094 · 10−31 kg.

a) Berechnen Sie die Kapazität C des Kondensators!

b) Berechnen Sie die Ladung Q auf den Kondensatorplatten!

c) Berechnen Sie Betrag und Richtung des elektrischen Feldes (in Zeichnung markieren!) E zwischen den Konden-

satorplatten!

d) Berechnen Sie die vertikale Beschleunigung (Vorzeichen beachten!), die das Elektron im elektrischen Feld erfährt!

e) In welcher Distanz x relativ zum Eingang des Kondensators schlägt das Elektron auf den Kondensatorplatten

auf?

29 Magnetisches Feld

In ein homogenes magnetisches Feld mit der magnetischen Flussdichte B = 4 T wird ein geladenes Teilchen mit

der Geschwindigkeit v = 4, 8 · 106 ms eingeschossen. In dem Magnetfeld bewegt es sich auf einer kreisförmigen Bahn

mit dem Bahnradius r = 0, 0125 m.

a) Berechnen Sie die Lorentzkraft FL, die auf das eingeschossene Teilchen wirkt, wenn es sich bei dem Teilchen um

ein Elektron handeln würde!

b) Kann es sich bei dem eingeschossenen Teilchen um ein Wasserto�-Ion handeln?

30 Das elektrische Feld

Zeichnen Sie für die nachfolgenden 5 Fälle die elektrischen Feldlinien inklusive deren Richtung um und zwischen

den einzelnen, geladenen Objekten ein!