Какая будет сила, с которой магнитное поле будет действовать на заряженный шарик массой 0,1 мг (миллиграмма) и зарядом
Какая будет сила, с которой магнитное поле будет действовать на заряженный шарик массой 0,1 мг (миллиграмма) и зарядом 0,2 мКл (микрокулона), который влетает в область однородного магнитного поля с индукцией 0,5 Тл (тесла), имея импульс 6 ∙10-4 кг∙м/с (килограмм метров в секунду), направленный перпендикулярно линиям магнитной индукции?
14.11.2023 03:33
Пояснение:
Для решения данной задачи мы можем использовать формулу для силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле:
F = qvB sin(θ),
где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, θ - угол между векторами скорости и магнитного поля.
В данном случае, частица движется перпендикулярно линиям магнитной индукции, поэтому угол θ = 90 градусов, и sin(θ) = 1.
Теперь мы можем подставить значения в формулу:
F = (0,2 мкКл) ∙ (6 ∙ 10^-4 кг∙м/с) ∙ (0,5 Тл),
Рассчитаем:
F = 0,2 мкКл ∙ 6 ∙ 10^-4 кг∙м/с ∙ 0,5 Тл = 0,6 ∙ 10^-4 Н.
Таким образом, сила, с которой магнитное поле будет действовать на заряженный шарик, составляет 0,6 ∙ 10^-4 Н.
Дополнительный материал:
Найдите силу, с которой магнитное поле будет действовать на заряженный шарик с зарядом 0,2 мКл, массой 0,1 мг, движущийся со скоростью 6 ∙ 10^-4 кг∙м/с в области однородного магнитного поля с индукцией 0,5 Тл, если его движение перпендикулярно линиям магнитной индукции.
Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основные свойства магнитных полей, законы магнетизма и формулы для расчета силы, действующей на заряженную частицу в магнитном поле.
Ещё задача:
Найдите силу, с которой магнитное поле будет действовать на заряженный шарик массой 0,15 мг и имеющий заряд 0,3 мкКл, который движется со скоростью 3 ∙ 10^-4 кг∙м/с в области магнитного поля с индукцией 0,8 Тл, если его движение образует угол 60 градусов с линиями магнитной индукции.
Разъяснение:
Для вычисления силы, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу, используется формула силы Лоренца:
F = q * v * B * sin(θ),
где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, и θ - угол между векторами скорости и магнитного поля.
В данной задаче у нас есть заряженный шарик массой 0,1 мг (0,1 * 10^(-3) г) и зарядом 0,2 мкКл (0,2 * 10^(-6) Кл). Импульс шарика равен 6 * 10^(-4) кг∙м/с. Магнитное поле в области, где шарик влетает, имеет индукцию 0,5 Тл.
Первым шагом, чтобы решить эту задачу, нам нужно выразить скорость шарика. Для этого мы используем следующую формулу:
p = m * v,
где p - импульс частицы, m - ее масса и v - скорость.
Теперь нам нужно определить угол θ. Дано, что импульс направлен перпендикулярно линиям магнитной индукции, поэтому угол θ будет равен 90 градусам.
Используя формулу силы Лоренца и подставив известные значения, мы можем вычислить силу:
F = (0,2 * 10^(-6) Кл) * v * (0,5 Тл) * sin(90°),
F = (0,2 * 10^(-6) Кл) * v * (0,5 Тл).
Теперь мы можем рассчитать силу, с которой магнитное поле действует на шарик.