Arbeitsblatt Coulombsches Gesetz & elektrische Felder mit Lösungen

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Name: ____________________   Datum: ____________

1.Leicht
++3 µC++2 µCr = 3 cm

Zwei Punktladungen von +3 µC und +2 µC sind 3 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = +3 µCq2 = +2 µCr = 3 cm
F = N
2.Leicht
−−3 µC++1 µCr = 12 cm

Zwei Punktladungen von −3 µC und +1 µC sind 12 cm voneinander entfernt. Bestimme den Betrag der elektrischen Kraft F zwischen ihnen. Verwende k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −3 µCq2 = +1 µCr = 12 cm
F = N
3.Mittel
−−6 µC−−2 µCr = 5 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −6 µC und −2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 5 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −6 µCq2 = −2 µCr = 5 cm
F = N
4.Mittel
−−4 µC++2 µCr = 20 cm

Zwei gleiche kleine Metallkugeln tragen Ladungen von −4 µC und +2 µC. Sie werden zusammengebracht und dann wieder in 20 cm Abstand gebracht. Bestimme den Betrag der Kraft F zwischen ihnen jetzt. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

q1 = −4 µCq2 = +2 µCr = 20 cm
F = N
5.Schwer
+ + + + + +− − − − − −e⁻1,5 × 10⁷ m/s3 cmE = 2600 N/C

Ein Elektron tritt mit 1,5 × 10⁷ m/s parallel zu zwei parallelen Platten in das homogene Feld zwischen ihnen ein. Die Platten sind 3 cm lang, und das Feld zwischen ihnen beträgt 2600 N/C. Elektronenladung 1,602 × 10⁻¹⁹ C, Masse 9,109 × 10⁻³¹ kg; vernachlässige die Schwerkraft. Wie weit y wird es seitlich abgelenkt, wenn es die Platten verlässt? Gib das Ergebnis in mm an.

v₀ = 1,5 × 10⁷ m/sL = 3 cmE = 2600 N/Ce = 1,602 × 10⁻¹⁹ Cme = 9,109 × 10⁻³¹ kg
y = mm
6.Schwer
L = 60 cm5°qq

Zwei gleiche kleine Kugeln mit je 2 g hängen an isolierenden Fäden von 60 cm Länge am selben Punkt. Sie erhalten gleiche Ladungen, und jeder Faden stellt sich unter 5° gegen die Vertikale ein. Verwende g = 9,81 m/s². Bestimme die Ladung q jeder Kugel in nC. Use k = 8,99 × 10⁹ N·m²/C².

m = 2 gL = 60 cmθ = 5°g = 9,81 m/s²
q = nC

Lösungsschlüssel

  1. 1. F = 59,93 N
  2. 2. F = 1,873 N
  3. 3. F = 57,54 N
  4. 4. F = 0,2247 N
  5. 5. y = 0,9145 mm
  6. 6. q = 45,7 nC

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