Exercise
https://texercises.com/exercise/heliumkern-im-magnetfeld/
Question
Solution
Short
Video
\(\LaTeX\)
Need help? Yes, please!
The following quantities appear in the problem: Masse \(m\) / elektrische Ladung \(q, Q\) / Magnetische Flussdichte \(B\) / Kraft \(F\) / elektrische Spannung \(U\) / Energie \(E\) / Geschwindigkeit \(v\) / Radius \(r\) /
The following formulas must be used to solve the exercise: \(U = \dfrac{E}{q} \quad \) \(E_{\rm \scriptscriptstyle kin} = \dfrac12 mv^2 \quad \) \(F = qvB \quad \) \(F = m\dfrac{v^2}{r} \quad \)
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Exercise:
Mit welcher Spannung muss ein zweifach positiv geladener Heliumkern He^+ M beschleunigt werden um in einem ausgedehnten Magnetfeld von BO eine Kreisbahn mit dem Radius RO zu beschreiben? Es ist wie im Unterricht nicht-relativistisch zu rechnen. textitGegeben nicht vergessen!

Solution:
Geg m M q Q B B r R GesBeschleunigungs-SpannungUsiV Für die Beschreibung einer Kreisbahn sorgt die Lorentzkraft die die Rolle der Zentripetalkraft übernimmt: fracmv^r Bqv v fracrqBm V Mit dieser Geschwindigkeit lässt sich dann aus der Energieerhaltung die Spannung berechnen: qU fracmv^ U fracmv^q fracmq leftfracrqBmright^ U Spannung. U fracqr^B^m U
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Mit welcher Spannung muss ein zweifach positiv geladener Heliumkern He^+ M beschleunigt werden um in einem ausgedehnten Magnetfeld von BO eine Kreisbahn mit dem Radius RO zu beschreiben? Es ist wie im Unterricht nicht-relativistisch zu rechnen. textitGegeben nicht vergessen!

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Geg m M q Q B B r R GesBeschleunigungs-SpannungUsiV Für die Beschreibung einer Kreisbahn sorgt die Lorentzkraft die die Rolle der Zentripetalkraft übernimmt: fracmv^r Bqv v fracrqBm V Mit dieser Geschwindigkeit lässt sich dann aus der Energieerhaltung die Spannung berechnen: qU fracmv^ U fracmv^q fracmq leftfracrqBmright^ U Spannung. U fracqr^B^m U
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Attributes & Decorations
Asked Quantity
Tags
elektromagnetismus, kreisbahn, lorentzkraft, magnetfeld, physik
Difficulty
(3, default)
Points
7 (default)
Language
GER (Deutsch)
Type
Calculative / Quantity
Decoration
Content image