Какова сила, с которой магнитное поле с индукцией 0,5 Тл воздействует на электрон, который влетает в это поле со скоростью 20000 км/с, перпендикулярно линиям магнитной индукции?

Физика Колледж Магнитное поле и движение заряженных частиц магнитное поле индукция сила электрон скорость перпендикулярно физика колледж магнитная индукция расчет силы физические законы движение заряда взаимодействие с магнитным полем Новый

Конечно, давайте разберем этот вопрос шаг за шагом.

Для начала, нам нужно понять, какая формула используется для расчета силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле. Эта сила называется силой Лоренца.

Формула для силы Лоренца выглядит следующим образом:

F = q * v * B * sin(θ)

где:

• F — сила Лоренца
• q — заряд частицы
• v — скорость частицы
• B — магнитная индукция
• θ — угол между направлением скорости частицы и направлением магнитного поля

В нашем случае, электрон влетает в магнитное поле перпендикулярно линиям магнитной индукции, то есть угол θ равен 90 градусам. Значение sin(90°) равно 1, поэтому формула упрощается до:

F = q * v * B

Теперь подставим известные значения в формулу:

• Заряд электрона (q) = -1,6 * 10^-19 Кл (но берем по модулю, так как нас интересует величина силы)
• Скорость (v) = 20000 км/с = 20000 * 10^3 м/с = 2 * 10^7 м/с
• Магнитная индукция (B) = 0,5 Тл

Подставим эти значения в формулу:

F = (1,6 * 10^-19 Кл) * (2 * 10^7 м/с) * (0,5 Тл)

Теперь произведем вычисления:

F = 1,6 * 2 * 0,5 * 10^-19 * 10^7 Н

F = 1,6 * 1 * 10^-12 Н

F = 1,6 * 10^-12 Н

Таким образом, сила, с которой магнитное поле воздействует на электрон, равна 1,6 * 10^-12 Н.