Magnetische Feldlinien, Magnetfeldstärke und Lorentzkraft verstehen

Magnetische Felder entstehen durch Ströme und magnetische Dipole. Sie üben auf bewegte Ladungen und stromdurchflossene Leiter Kräfte aus, deren Richtung mit der Rechte-Hand-Regel bestimmt werden kann.

Auf dieser Seite übst du Feldlinien, magnetische Flussdichte, gerade Leiter, Spulen, Lorentzkraft, Leiterkräfte, Kreisbahnen, Hall-Effekt und Elektromagnete.

So löst du Magnetfeldaufgaben

  1. Bestimme Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Feldrichtung und Winkel.
  2. Wähle die passende Beziehung, etwa B = μ0I/(2πr), F = qvB sin(α) oder F = BIL sin(α).
  3. Bestimme die Richtung mit Rechte-Hand-Regel und prüfe das Ladungsvorzeichen.
  4. Kontrolliere Einheit, Größenordnung und physikalische Deutung.

5. Test

Magnetische Feldlinien, Magnetfeldstärke und Lorentzkraft online üben

Test 5 zu magnetischen Feldern und Lorentzkraft mit 5 Aufgaben und Lösungen.

Wähle eine Antwort. Achte auf Feldrichtung, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel und Einheiten.

5 Fragen
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Falsch 0
Offen 5
1. FrageMultiple Choice

Was ist die Zyklotronfrequenz einer nichtrelativistischen geladenen Teilchens?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: f = |q|B/(2πm)..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Die Umlauffrequenz folgt aus Lorentzkraft und Kreisbewegung und ist idealisiert unabhängig von der Geschwindigkeit.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet f = |q|B/(2πm).. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Die Umlauffrequenz folgt aus Lorentzkraft und Kreisbewegung und ist idealisiert unabhängig von der Geschwindigkeit.

2. FrageMultiple Choice

Was geschieht mit einem Elektronenstrahl in einem senkrechten Magnetfeld?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: D

Die richtige Antwort ist: Er wird seitlich abgelenkt und kann eine Kreis- oder Spiralbahn beschreiben..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Die Lorentzkraft steht senkrecht zur Geschwindigkeit und ändert zunächst die Bewegungsrichtung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er wird seitlich abgelenkt und kann eine Kreis- oder Spiralbahn beschreiben.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Die Lorentzkraft steht senkrecht zur Geschwindigkeit und ändert zunächst die Bewegungsrichtung.

3. FrageMultiple Choice

Wie verändert ein Magnetfeld die kinetische Energie einer ideal bewegten Ladung?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: C

Die richtige Antwort ist: Es verrichtet keine Arbeit und ändert idealisiert nur die Bewegungsrichtung..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Die Lorentzkraft steht senkrecht zur momentanen Geschwindigkeit.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Es verrichtet keine Arbeit und ändert idealisiert nur die Bewegungsrichtung.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Die Lorentzkraft steht senkrecht zur momentanen Geschwindigkeit.

4. FrageMultiple Choice

Welche Richtung hat die Kraft auf eine positive Ladung bei v × B?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: B

Die richtige Antwort ist: Sie wird mit der Rechte-Hand-Regel aus Geschwindigkeit und Magnetfeld bestimmt..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Für eine positive Ladung zeigt die Kraft in Richtung des Vektorprodukts v × B.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Sie wird mit der Rechte-Hand-Regel aus Geschwindigkeit und Magnetfeld bestimmt.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Für eine positive Ladung zeigt die Kraft in Richtung des Vektorprodukts v × B.

5. FrageMultiple Choice

Was bewirkt ein Magnetfeldanteil parallel zur Geschwindigkeit?

Bitte wähle zuerst eine Antwort aus.

Richtige Antwort: A

Die richtige Antwort ist: Er trägt nicht zur magnetischen Lorentzkraft bei..

  1. Magnetfeldgröße erkennen: Bestimme, ob es um Feldstärke, Strom, Ladung, Geschwindigkeit, Winkel, Leiterlänge oder Spulenwindungen geht.
  2. Magnetfeldzusammenhang anwenden: Nur der Geschwindigkeitsanteil senkrecht zum Feld erzeugt die magnetische Ablenkung.
  3. Ergebnis prüfen: Das Ergebnis lautet Er trägt nicht zur magnetischen Lorentzkraft bei.. Kontrolliere Einheit, Feldrichtung, Ladungsvorzeichen und Größenordnung.

Nur der Geschwindigkeitsanteil senkrecht zum Feld erzeugt die magnetische Ablenkung.

Magnetfelder und Lorentzkraft FAQ

Wie verlaufen magnetische Feldlinien?

Außerhalb eines Stabmagneten verlaufen sie idealisiert vom Nordpol zum Südpol; ihre Dichte zeigt qualitativ die Feldstärke.

Wann wirkt die Lorentzkraft maximal?

Bei einer bewegten Ladung ist sie maximal, wenn die Geschwindigkeit senkrecht zum Magnetfeld steht.

Gibt es Lösungen zu allen Aufgaben?

Ja. Jede Aufgabe enthält eine richtige Antwort, eine verständliche Erklärung und drei Lösungsschritte.