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Bahn eines Elektrons im Ablenkkondensator

Aufgabe:

Mit der Geschwindigkeit v0 = 2,0*107 ms-1 treten die Elektronen gemäß der Skizze in das homogene elektrische Feld eines Ablenkkondensators der Länge l1 = 8,0 cm ein. Der Abstand der Kondensatorplatten beträgt d = 2,0 cm.
a) In welchem Bereich muss die Ablenkspannung U1 am Kondensator liegen, damit die Elektronen nicht auf die Kondensatorplatte treffen?
b) Welche Geschwindigkeitskomponente senkrecht zur ursprünglichen Elektronenstrahlrichtung haben die Elektronen beim Verlassen des Kondensators, wenn die Ablenkspannung U2 = 60 V beträgt?
c) Unter welchem Winkel zur ursprünglichen Strahlrichtung treten dann die Elektronen aus dem Kondensator aus?
d) Die durch U2 = 60 V abgelenkten Elektronen treten anschließend in ein homogenes Magnetfeld ein, dessen Feldlinien parallel zur Geschwindigkeit v0 verlaufen.
Beschreiben Sie die Bahn, die die Elektronen jetzt durchlaufen.



Lösung:

a) Der Spannungsbereich liegt zwischen -142 V und +142 V.
b) Die Geschwindigkeitskomponente in y-Richtung beträgt 2,1*106 m/s.
c) Der Winkel, mit dem die Elektronen den Kondensator verlassen, beträgt 6°.
d) Die Elektronen schrauben sich an den magnetischen Feldlinien entlang.
Bitte vergleichen Sie Ihre Lösung mit den angegebenen Werten bevor Sie den vollständigen Lösungweg aufrufen.
Überprüfen Sie Ihre Lösung, wenn sie nicht mit der angegebenen Lösung übereinstimmt.
Vollständiger Lösungsweg


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