Physik, Lorenzkraft Aufgabe?
Hi, ich habe im Physikunterricht folgende Aufgabe gestellt bekommen:
Ermitteln Sie die Richtung und den Betrag der magnetischen Feldstärke B, mit der die Gewichtskraft eines Elektrons, dass waagerecht in Richtung Westen mit der Geschwindigkeit v=2 cm/s fliegt, kompensiert wird.
Freue mich über hilfreiche Tipps
1 Antwort
Da hilft die Rechte-Hand-Regel weiter. Die Lorentz-Kraft muss nach oben gerichtet sein, damit die Gewichtskraft G, die auf das Elektron wirkt und nach unten gerichtet ist, kompensiert wird. F = Daumen nach oben. I oder q*v = Mittelfinger zeigt nach Westen (links). Dann zeigt der Zeigefinger für die Richtung des magnetischen Feldes B in die Papierebene hinein. Der Nordpol liegt dann vor und der Südpol hinter der Papierebene.
Es gilt für die Lorentz-Kraft F:
F = q * v * B
wobei man auf die Vektordarstellung verzichten kann, wenn die Richtungen von F, v und B orthogonal sind. Und für die Gewichtskraft G gilt:
G = me* g
Es soll sein:
F = G
q * v * B = me* g
B = me* g/(q * v)
Die Elektronenmasse und -ladung muss man recherchieren. Dann sind alle Werte gegeben, um B auszurechnen.
Mein Ergebnis: B = 2,79 * 10⁻⁹ T(esla) Bitte selber nachrechnen!
Ich denke, ich habe die Rechte-Hand-Regel etwas unkonventionell beschrieben. aber das Ergebnis - Magnetfeldrichtung in die Papierebene - ist meines Erachtens richtig. Prüfe das doch mal mit der RHR. I = v = Daumen, B = Zeigefinger, F = Mittelfinger. Dabei müsstest Du zur gegenteiligen Richtung kommen.
Muss man nicht die linke hand benutzen, da es sich um Elektronen handelt?