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Exphys1_Quiz12

Total questions: 13

Worksheet time: 10mins

Name
Class
Date
1.

Zwei punktförmige, geladene Körper

a)

ziehen sich aufgrund ihrer Massen an

b)

ziehen sich bei gleichnamiger Ladung an

c)

stoßen sich bei gleichnamiger Ladung ab

d)

stoßen sich aufgrund ihrer Massen ab

e)

ziehen sich bei ungleichnamiger Ladung an

2.

Die elektrische Kraft FE\vec{F_E}  zwischen den punktförmigen Ladungen q1 am Ort r1\vec{r_1}  und q2 am Ort r2\vec{r_2}

a)

ist (linear) abhängig von den beiden Ladungen q1 und q2

b)

ist (linear) abhängig von den beiden Massen m1 und m2

c)

zeigt für eine positive Ladung q1 auf eine negative Ladung q2 zu, d.h. sie hat den Richtungsvektor r2r1r2r1\frac{\vec{r_2}-\vec{r_1}}{\left|\vec{r_2}-\vec{r_1}\right|}

d)

zeigt für eine positive Ladung q2 von einer positiver Ladung q1 weg, d.h. sie hat den Richtungsvektor r2r1r2r1\frac{\vec{r_2}-\vec{r_1}}{\left|\vec{r_2}-\vec{r_1}\right|}

3.

Die elektrische Kraft FE\vec{F_E}

​  zwischen den punktförmigen Ladungen q1 am Ort r1\vec{r_1}

​  und q2 am Ort r2\vec{r_2}

a)

nimmt linear mit dem Abstand zwischen den Ladungen ab (1r2r1)\left(\sim\frac{1}{\left|\vec{r_2}-\vec{r_1}\right|}\right)

b)

nimmt linear mit dem Abstand zwischen den Ladungen zu (r2r1)\left(\sim\left|\vec{r_2}-\vec{r_1}\right|\right)

c)

nimmt quadratisch mit dem Abstand zwischen den Ladungen ab (1r2r12)\left(\sim\frac{1}{\left|\vec{r_2}-\vec{r_1}\right|^2}\right)

d)

wird durch das Coulomb’sche Gesetz beschrieben

e)

wird durch das Gauß’sche Gesetz beschrieben

4.

Das elektrische Feld E\overrightarrow{E}  einer punktförmigen Ladung Q

a)

nimmt mit dem Abstand r relativ zu dieser Ladung ab (1r2)\left(\sim\frac{1}{r^2}\right)

b)

ist proportional zu Q2

c)

entsteht aus einer Kraft F\overrightarrow{F}  auf eine Ladung q: E = qF\vec{E}\ =\ q\cdot\vec{F}

d)

führt für eine Ladung q zu einer Kraft F = qE\vec{F}\ =\ q\cdot\vec{E}

5.

Einheiten

a)

der elektrische Strom hat die Einheit Ampere

[I] = 1 A = 1 Cs

b)

die elektrische Ladung hat die Einheit Coulomb

[Q] = 1 C = 1 As

c)

das elektrische Feld hat die Einheit

[E]=1NC\overrightarrow{[E}]=1\frac{N}{C} =1kgmAs3=1\frac{kgm}{As^3}

d)

das elektrische Feld hat die Einheit

[E]=1JmAs\overrightarrow{[E}]=1\frac{J}{mAs} = 1WAms2=1Vms21\frac{W}{Ams^2}=1\frac{V}{ms^2}

e)

das elektrische Feld hat die Einheit

[E]=1Vm\overrightarrow{[E}]=1\frac{V}{m} =1WAm=1\frac{W}{Am}

6.

Das elektrische Feld E(r)\overrightarrow{E}\left(\overrightarrow{r}\right)  einer Ladung Q (am Ursprung) am Ort r\overrightarrow{r}  (im Vakuum)

a)

ist E(r)=Q4πε0r2rr\vec{E}\left(\vec{r}\right)=\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0r^2}\frac{\vec{r}}{r}

b)

ist E(r)=Q4πε0rrr\vec{E}\left(\vec{r}\right)=\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0r}\frac{\vec{r}}{r}

c)

kann durch den Gradienten des Potentials φ(r)=Q4πε0r\varphi\left(\vec{r}\right)=-\frac{Q}{4\pi\varepsilon_0r} +const.+const. über E(r)=grad φ\vec{E}\left(\vec{r}\right)=-grad\ \varphi berechnet werden

d)

ist gleich für eine Punktladung Q und eine ausgedehnte, kugelförmige Ladungsverteilung mit der Ladung Q innerhalb eines Radius r‘ < r

e)

ergibt sich aus dem Gauß’schen Satz durch das Oberflächenintegral über eine Kugelschale mit Oberfläche 4πr2, in der sich die Ladung Q befindet

7.

Das elektrische Feld eines unendlich langen, geraden Drahtes in z-Richtung

a)

nimmt mit dem Abstand rxy zum Draht ab (1rxy)\left(\sim\frac{1}{r_{xy}}\right)  (Lot!)

b)

ist unabhängig vom Abstand zum Draht

c)

ist tangential zum Zylinder um den Draht am Ort  und hat eine z-Komponente

d)

ist abhängig von der linearen Ladungsdichte Q/L des Leiters

e)

erhält man mithilfe des Gauß’schen Satzes durch Integration über einen Zylinder mit Oberfläche 2πrL, der die Ladung Q enthält

8.

Das elektrische Feld einer ebenen, elektrisch geladenen Platte (in der y-z-Ebene)

a)

hat auf der einen Seite der Platte (x<0) das entgegengesetzte Vorzeichen wie auf der anderen Seite (x>0)

b)

ist unabhängig vom Abstand zur Platte

c)

nimmt mit dem Abstand zur Platte ab (1x)\left(\sim\frac{1}{x}\right)

d)

ist abhängig von der Flächenladungsdichte Q/A = Qges/Ages

e)

hat nur eine Komponente in y-Richtung

9.

Das elektrische Feld von einem Plattenkondensator mit Elektroden der Größe A und entgegengesetzter Ladung (+Q und -Q)

a)

entsteht durch Überlagerung („Addition“) der Felder der beiden Platten und ist deshalb außerhalb der Platten Null

b)

entsteht durch Überlagerung („Addition“) der Felder der beiden Platten und ist außerhalb der Platten doppelt so groß wie innerhalb der Platten

c)

zeigt von der positiv zur negativ geladenen Platte

d)

ist im Innenbereich abhängig vom Abstand zur positiv geladenen Platte

e)

ist im Innenbereich abhängig von der Flächenladungsdichte Q/A

10.

Das elektrische Potential in einem Plattenkondensator

a)

ist unabhängig vom Abstand zu den Platten

b)

nimmt linear mit dem Abstand x zur positiv geladenen Platte ab

c)

nimmt mit dem Abstand x zur negativ geladen Platte ab (1x)\left(\sim\frac{1}{x}\right)

d)

führt zu einer Zunahme der pot. Energie einer positiven Lad. q um ΔE = qU, wenn sie von der pos. Platte zur anderen transportiert wird, wobei die Spannung U die Potentialdifferenz zwischen den Platten ist

11.

Bringt man ein Medium in das Vakuum des Plattenkondensators

a)

muss die Dielektrizitätskonstante ε0 mit der relativen Dielektrizitätskonstante εr>1 des Mediums multipliziert werden

b)

muss die Dielektrizitätskonstante ε0 durch die relative Dielektrizitätskonstante εr>1 des Mediums dividiert werden

c)

wird das Material im Plattenkondensator polarisiert

d)

wird das Material im Plattenkondensator phosphoreszierend

12.

Ein Plattenkondensator mit Plattenabstand d und Flächenladungsdichte Q/A und einem Medium mit Dielektrizitätskonstante εr

a)

hat die Kapazität C=UQC=\frac{U}{Q}  (Merksatz: Kuh ist Kuh)

b)

hat die Kapazität C=ε0εrAdC=\frac{\varepsilon_0\varepsilon_rA}{d}

c)

hat die Kapazität C=QUC=\frac{Q}{U}  (Merksatz: Kuh ist Kuh)

d)

hat die Kapazität C=ε0εrAdC=\frac{\varepsilon_0\varepsilon_r}{Ad}

13.

Die elektrische Ladung

a)

von freien Teilchen kommt (betragsmäßig) nur in ganzzahligen Vielfachen der Elementarladung e = 1,6*10-19 C vor

b)

von freien Teilchen kommt (betragsmäßig) nur in ungeraden Vielfachen der Elementarladung e = 1,6*1019 C vor

c)

eines Elektrons ist +e

d)

eines Protons ist +e

e)

von freien Teilchen ist entweder positiv oder negativ, aber nicht Null