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Exphys1_Quiz15

Total questions: 11

Worksheet time: 8mins

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1.

Magnetismus in Materie

a)

kann vom Spin der Elektronen erzeugt werden

b)

ist mit der klassischen Physik erklärbar

c)

beruht auf quantenmechanischen Effekten

d)

kann vom Bahndrehimpuls der Elektronen erzeugt werden

2.

Magnetisches Moment

a)

alle geladenen Elementarteilchen haben ein magnetisches Moment

b)

das magnetische Moment eines Atoms setzt sich aus dem Moment der Elektronen und dem Moment des Atomkerns zusammen

c)

das magnetische Moment eines nur mit einem Elektron besetzten Atomorbital ist Null

d)

das magnetische Moment des Kerns ist von Null verschieden, aber nicht messbar

3.

Die atomaren magnetischen Momente

a)

sind ohne äußeres Magnetfeld aufgrund thermischer Effekte ungeordnet

b)

richten sich im äußeren Magnetfeld aus

c)

sind in den sogenannten Weiß’schen Bezirken parallel ausgerichtet

d)

sind in den sogenannten Weiß’schen Bezirken ungeordnet

e)

von benachbarten Weiß’schen Bezirken sind immer antiparallel ausgerichtet

4.

Ferromagneten

a)

haben immer ungepaarte Elektronen

b)

verstärken jedes beliebig große Magnetfeld durch Ausrichtung der Weiß’schen Bezirke

c)

sind immer Permanentmagneten (d.h. ohne äußeres Magnetfeld magnetisch)

d)

sind die Metalle Eisen (Fe), Nickel (Ni) und Cobalt (Co) (3d-Elemente) und einige ihrer Legierungen

e)

sind außer den reinen 3d-Elementen nur die reinen 5d-Elemente Gadolinium (Gd) und Samariter (Sm)

5.

Die relative Permeabilität µ

a)

beschreibt die Magnetisierung eines Materials in einem äußeren Magnetfeld: B=µBext

b)

ist immer > 1

c)

ist bei ferromagnetischen Materialen >> 1

d)

kann bei diamagnetischen Materialen < 0 werden

e)

ist bei paramagnetischen Materialen > 1

6.

In einem Magnetfeld

a)

wirkt die Lorentzkraft auf bewegte Ladungen

b)

wirkt ein Drehmoment auf ein magnetisches Moment

c)

wirkt ein Drehmoment auf eine Leiterschleife, auch wenn gerade kein Strom fließt

d)

das nicht homogen ist, wirkt auf einen magnetisierbaren Körper eine Kraft in der Richtung des Feldgradienten

e)

das nicht homogen ist, wirkt auf einen magnetisierbaren Körper eine Kraft senkrecht zum Feldgradienten      

7.

Die Lorentzkraft in einem homogenen Magnetfeld B\overrightarrow{B}

a)

auf eine Ladung q mit der Geschwindigkeit v\overrightarrow{v}  lautet: FL=q v×B\overrightarrow{F_L}=q\ \overrightarrow{v}\times\overrightarrow{B}

b)

auf einen Leiter der Länge und Richtung x\overrightarrow{x}  mit Strom I  lautet: FL=I B×x\overrightarrow{F_L}=I\ \overrightarrow{B}\times\overrightarrow{x}

c)

führt zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit einer Ladung q

d)

führt zur Ablenkung einer Ladung q auf eine Kreisbahn

e)

steht senkrecht auf der Bewegungsrichtung der Ladung und auf B\overrightarrow{B}

8.

Bei der Drei-Finger-Regel

a)

ist der Daumen die technische Stromrichtung

b)

ist der Daumen die Bewegungsrichtung von negativen Ladungen

c)

ist der Zeigefinger die resultierende Lorentzkraft FL\overrightarrow{F_L}  und der Mittelfinger die Richtung des B\overrightarrow{B} -Feldes

d)

ist der Zeigefinger die Richtung des B\overrightarrow{B} -Feldes und der Mittelfinger die resultierende Lorentzkraft FL\overrightarrow{F_L}

e)

müssen alle Finger aufeinander senkrecht stehen

9.

Ladungen (q, Masse m, Energie E) bewegen sich im homogenen Magnetfeld (B=B)\left(\left|\overrightarrow{B}\right|=B\right)

a)

auf einer Kreisbahn mit Radius r=2mEqBr=\frac{\sqrt{2mE}}{qB}

b)

mit der sogenannten Zyklotronfrequenz ω=vr=qBmω=\frac{v}{r}=\frac{qB}{m} , die unabhängig von der Energie der Ladung ist

c)

mit der sogenannten Zyklotronfrequenz ω=vr=mBqω=\frac{v}{r}=\frac{mB}{q} , die unabhängig von der Energie der Ladung ist

d)

immer langsamer, weil der Gradient des B\overrightarrow{B} -Feldes negativ ist

e)

auf einer Kreisbahn, da die Lorentzkraft als Zentripetalkraft wirkt

10.

Eine stromdurchflossene Drahtschleife in einem B\overrightarrow{B} -Feld erfährt ein Drehmoment,

a)

das von ihrer Größe und Ausrichtung abhängig ist

b)

das von der Anzahl ihrer Windungen abhängig ist

c)

das von der Stromstärke abhängig ist

d)

das maximal ist, wenn ihre Flächennormale und das B\overrightarrow{B} -Feld parallel sind

11.

Ein Elektromotor

a)

basiert auf der Lorentzkraft, die auf die Ladungsträger in einer Leiterschleife wirkt

b)

rotiert nur, wenn das Magnetfeld alle halbe Umdrehung umgepolt wird

c)

rotiert nur, wenn die Stromrichtung nach jeder Umdrehung umgepolt wird

d)

kann nicht starten, wenn die Flächennormale der Leiterschleife parallel zum Magnetfeld ausgerichtet ist