Какое направление будет иметь сила Лоренца, действующая на протон, когда он попадает в магнитное поле, указанное
Какое направление будет иметь сила Лоренца, действующая на протон, когда он попадает в магнитное поле, указанное на рисунке?
02.12.2023 11:22
Инструкция:
Сила Лоренца является результатом взаимодействия заряда протона с магнитным полем. Она направлена перпендикулярно как к направлению движения заряда, так и к направлению магнитного поля.
Если на рисунке изображено магнитное поле, направление которого указано стрелкой, и протон движется перпендикулярно к этому полю, то сила Лоренца будет действовать на протон так, что он будет отклоняться в сторону, перпендикулярную и к направлению движения протона, и к магнитному полю.
По правилу левой руки можно определить направление силы Лоренца: если указательный палец вашей левой руки указывает в направлении движения протона, средний палец указывает в направлении магнитного поля, то большой палец будет указывать на направление силы Лоренца.
Доп. материал:
Если протон движется вправо, а магнитное поле направлено вверх, то сила Лоренца будет направлена внутрь экрана.
Совет:
Для лучшего понимания силы Лоренца можно провести дополнительные эксперименты с магнитными полями и зарядами. Используйте правило левой руки для определения направления силы Лоренца.
Разъяснение: Сила Лоренца - это сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. Она перпендикулярна направлению движения частицы и направлению магнитного поля, а ее величина определяется формулой: F = qvBsinθ, где F - сила Лоренца, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, θ - угол между скоростью частицы и направлением магнитного поля.
В данной задаче, по рисунку, мы видим, что скорость протона направлена вниз, а магнитное поле направлено в левую сторону. Поскольку магнитное поле и скорость протона перпендикулярны друг другу, угол θ равен 90 градусов. Также предполагается, что заряд протона положительный.
Подставляя значения в формулу, получаем: F = qvBsin90 = qvB. Таким образом, сила Лоренца будет направлена перпендикулярно и в результате протон будет отклоняться или изменять свое направление движения.
Доп. материал: При скорости протона 3 м/с, заряде 1.6 x 10^-19 Кл и индукции магнитного поля 2 Тл, определите величину и направление силы Лоренца.
Совет: Для лучшего понимания силы Лоренца, рекомендуется изучить правило левой руки или правило Флеминга, которое помогает определить направление силы в магнитном поле.
Дополнительное упражнение: Чему равна сила Лоренца, действующая на электрон со скоростью 5 x 10^6 м/с, при индукции магнитного поля 0.5 Тл и угле между скоростью и магнитным полем 30 градусов? Определите направление силы.