Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen TEST GK Physik Klasse 11 Thema: Magnetisches Feld Zeit: 40 min. HM: Tafelwerk, GTR 23.11.2018 Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen

Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen Fragen quer durch den garten… Ein Magnet zieht eine Büroklammer an und hält sie fest. Die Büroklammer zieht eine zweite an und hält sie fest. Wie ist das zu erklären? Wählen Sie eins der beiden Anordnungen der Magnete aus und zeichnen Sie die Feldlinienbilder. Anordnung 1 Anordnung 2 Sie haben zwei äußerlich gleiche Stäbe, von denen der eine ein Stabmagnet und der andere ein normaler Eisenstab ist. Wie können Sie ohne weitere Hilfsmittel feststellen, welcher der Stabmagnet ist? d) In der Nähe eines "schwarzen Kastens" nehmen Magnet- nadeln die gezeichneten Stellungen ein. Wie müsste das Magnetfeld im Innern des Kastens aussehen? 23.11.2018 Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen © J. Köcher

Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen You have in connection with the magnetic field a few formulas met: Describe the importance of these equations in words. Welche der folgenden Formulierungen treffen für die Spule zu? Im Inneren der Spule ist das Magnetfeld annähernd homogen. (2)In der Nähe der einzelnen Leiter verlaufen die Feldlinien annähernd konzentrisch. Im Außenraum der Spule ist das Magnetfeld inhomogen. (4)Das Magnetfeld wird durch einen stromdurchflossenen Leiter erzeugt. (5)Im Inneren der Spule verlaufen die magnetischen Feldlinien annähernd parallel. (6)Im Außenraum der Spule ist das Magnetfeld annähernd homogen. (7) Das Magnetfeld wird durch einen Permanentmagneten erzeugt. In der Nähe der einzelnen Leiter verlaufen die Feldlinien annähernd erreichbare BE: 10 23.11.2018 Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen © J. Köcher

Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen 2 Berechnungen… Berechnen Sie die magnetische Flussdichte einer 40 cm langen Luftspule mit 10000 Windungen, durch die ein Strom von 2 Ampere fließt. Ein Elektron wird im elektrischen Feld mit einer Spannung von 900 Volt beschleunigt. (1)Wie groß ist die Geschwindigkeit , die dieses Elementarteilchen erreicht? Mit dieser Geschwindigkeit trifft es senkrecht zu den Feldlinien in eine Magnetfeld der Stärke von 1 Tesla. (2)Erklären Sie, warum sich der Elektronenstrahl auf einer Kreisbahn weiterbewegt und berechnen Sie die Größe der wirkenden Lorentzkraft. Wie würde sich der Radius ändern, wenn an Stelle der Elektronen Protonen mit der gleichen Geschwindigkeit in das Magnetfeld fliegen? (qualitative Aussage) erreichbare BE: 7 23.11.2018 Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen © J. Köcher

Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen 3 Anwendungen… Beschreiben Sie eine Anwendung in Natur oder Technik, bei der das magnetische Feld eine wichtige Rolle spielt. erreichbare BE: 3 VIEL ERFOLG!!! Punkte 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 BE 20-19 18 17 16 5-4 4-0 23.11.2018 Philipp-Melanchthon-Gymnasium Bautzen © J. Köcher