Aufgaben: Lorentzkraft qualitativ

Was versteht man unter der Lorentzkraft? Beschreibe in einem Satz.

Ein Elektronenstrahl läuft zwischen den Polen eines Hufeisenmagneten hindurch. Was passiert mit dem Strahl?

Wie ändert sich die Ablenkung eines Elektronenstrahls, wenn man die Polung des Magneten vertauscht?

Ein Elektronenstrahl bewegt sich in einer Röhre von links nach rechts. Ein Magnet erzeugt ein Feld senkrecht zur Zeichenebene.

1. a) Erkläre, warum der Strahl abgelenkt wird.

1. b) Warum ändert die Lorentzkraft die Geschwindigkeit nicht, sondern nur die Richtung?

Das Magnetfeld der Erde lenkt geladene Teilchen des Sonnenwinds ab. Dadurch entstehen Polarlichter.

1. a) Beschreibe, warum die meisten Teilchen die Erdoberfläche nicht erreichen.

1. b) Warum treten Polarlichter vor allem in Polnähe auf?

Ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld erfährt eine Kraft. Erkläre dies mit der Lorentzkraft auf die bewegten Ladungsträger und nenne drei Anwendungen (z. B. Elektromotor).

In einer Nebelkammer mit Magnetfeld werden Teilchenspuren sichtbar. Zwei Teilchen, die mit gleicher Geschwindigkeit in gleicher Richtung in das Magnetfeld eintreten, krümmen sich in entgegengesetzte Richtungen, eine Spur ist stärker gekrümmt.

1. a) Was folgt daraus für die Ladungsvorzeichen?

1. b) Wie könnte man die stärkere Krümmung erklären?

1. c) Was würde man bei einem ungeladenen Teilchen beobachten?

Erkläre, warum man eine Braunsche Röhre mit magnetischer Ablenkung betreiben kann, und beschreibe, wie ein Bild entstehen könnte. Gehe dabei auf Vor- und Nachteile gegenüber elektrischer Ablenkung ein.

Ein Magnet wird in die Nähe eines alten Röhrenfernsehers gehalten, das Bild verzerrt sich farbig; teilweise bleiben auch nach dem Entfernen des Magneten Farbflecken zurück.

1. a) Erkläre die Verzerrung.

1. b) Begründe, warum man Magnete von solchen Geräten fernhalten soll.