Magnetfeld-Aufgaben

Hilfsbedürftige · Anmeldungsdatum: 16.01.2012 Beiträge: 2

Meine Frage:
Hallo,
Ich habe ein großes Problem. Ich verstehe Physik so gar nicht, muss aber 2 Klausuren bestehen im Studium. Bei der letzten (missglückten) Klausur konnte ich folgende Aufgaben abschreiben. Ich habe diese Aufgaben nicht verstanden. Es wäre super, wenn mir jemand helfen könnte. Am besten so einfach wie möglich erklären, damit ich es kapiere ?. Ich danke euch im Voraus.

1. Das Potential einer homogen geladenen Scheibe (Radius R) ist auf einer Achse, die senkrecht auf der Scheibe steht (z-Richtung) gegeben durch: V(z)=?/(2?_0 )*[(z^2+R^2 )^(1?2)-z]
Geben Sie das elektrische Feld in jedem Punkt der Achse an.

2. Eine UHF Schleifenantenne eines Fernsehers hat einen Durchmesser d=11cm. Das Magnetfeld steht senkrecht auf der Schleifenebene und ändert sich zu einem bestimmten Zeitpunkt mit der Geschwindigkeit v=0,16T?s. Welche Spannung wird in der Antenne induziert?

3. Ein Massenspektrometer. Uran-Ionen mit m=3,92*?10?^(-25) kg und q=3,2*?10?^(-19) C werden mit einer Potentialdifferenz von 100kV beschleunigt und treten in ein homogenes Magnetfeld ein, wo sie auf einer Kreisbahn von 1,0m abgelenkt werden. Nach Durchlaufen eines 180° Winkels auf der Kreisbahn gelangen sie in einen Spalt und werden im Kollektor gebremst und gesammelt.
Die Anlage soll 200mg pro Stunde abtrennen.
a)Wie groß muss der Strom (Coulomb/Sekunde) der gewünschten Ionen im Strahl sein?
b)Wie groß ist die Energie der Uran-Ionen in einer Stunde?

4. Ein Positron mit der Energie E_kin=2,0keV tritt in ein homogenes Magnetfeld mit B=0,1T.
Bestimmen Sie:
a)Geometrische Form der Bahn
b)Periodendauer der Kreisbewegung
c)Radius des Kreises
d)Steigung der Bahn

Meine Ideen:
Tut mir leid, brauche auf jeden Fall Hilfe.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Eins nach dem anderen. Schreib erstmal deinen Ansatz oder deine Lösungsidee zu einer der Aufgaben hin.

Hilfsbedürftige · Anmeldungsdatum: 16.01.2012 Beiträge: 2

Das ist ja das Problem. Ich habe keine Ansätze. Hatte während der Klausur auch keine, deshalb hatte ich soviel Zeit die Aufgaben abzuschreiben.
Ich brauche Hilfe.

Chillosaurus · Anmeldungsdatum: 07.08.2010 Beiträge: 2440

Dann sollte man doch zumindest die Eigeninitiative erwarten können, dass du deine bisherigen Gedanken darüber und was du z.B. für 1. über den Zusammenhang von E-Feld und Potential aufschreibst.

Lowl3v3l · Gast

daß du hilfe brauchst haben wir verstanden, nur weiß ich nicht wo man anfangen soll wenn du keine eigenen ideen präsentiertst ..... zu aufgabe 2 : simple anwendung des induktionsgesetzes, das sollte eigentlich aus der schule bekannt sein. wo ist bei der aufgabe denn dein problem?

3.) bei a ist der trick daß du weißt wieviel masse pro uranion getragen wird und wieviel ladung eines hat. du berechnest also die anzahl der uranionen, dann hast du die gesamtladung implizit auch gegeben. strom = Ladung/zeit, einsetzen und fertig.

4.) a.) Kreis wenn das magnetfeld senkrecht zur eintrittsrichtung steht, ansonsten spirale.( Sofern die elektrische Komponente der lorentz-kraft 0 ist).
Die Richtung des kreises per Rechte-Hand Regel bestimmen.
b.) und c.) Annahme B senkrecht v, dann lorentzkraft gleich radialkraft, fertig.
daraus bekommst du den radius, dann kannst du mit dem radius den umfang eines kreises berechnen, dank v hast du die tangentialgeschwindigkeit, da sich die nicht ändert läufts auf v = s/t raus.

bei d.) weiß ich leider nicht so genau worauf man hinaus will, wenn es ein kreis in der x-y ebene ist wohl auf die Z-komponente. das ist allerdings abhängig vom eintrittswinkel zu bestimmen, bei v senkrecht B ist die komponente 0, je spitzer der winkel desto größer wird sie pro umdrehung.

mfg