Вопрос школьника
Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 0,5 Тл со скоростью 20 000 км/с перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите силу, с которой магнитное поле действует на электрон.
Ответ от учителя
Для определения силы, с которой магнитное поле действует на электрон, необходимо использовать формулу Лоренца:
F = q(v x B)
где F — сила, q — заряд электрона, v — скорость электрона, B — индукция магнитного поля.
В данном случае заряд электрона q = -1,6 * 10^-19 Кл, скорость v = 20 000 км/с = 2 * 10^7 м/с, индукция магнитного поля B = 0,5 Тл.
Так как электрон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции, то вектор скорости v и вектор индукции магнитного поля B будут перпендикулярны друг другу. Поэтому, векторное произведение v x B будет равно произведению модулей векторов на синус угла между ними:
v x B = v * B * sin(90°) = v * B
Подставляя известные значения в формулу Лоренца, получаем:
F = q(v x B) = -1,6 * 10^-19 Кл * 2 * 10^7 м/с * 0,5 Тл = -1,6 * 10^-12 Н
Ответ: сила, с которой магнитное поле действует на электрон, равна -1,6 * 10^-12 Н. Обратите внимание, что знак минус означает, что сила направлена противоположно направлению движения электрона.
