Какая сила действует на протон, который перемещается со скоростью 20 мегаметров в секунду в магнитном поле с индукцией

Тема вопроса: Сила на заряд в магнитном поле

Пояснение: В данной задаче речь идет о силе, действующей на протон в магнитном поле. Эта сила называется силой Лоренца и определяется формулой:

F = q * v * B * sin(θ)

где F - сила, q - заряд, v - скорость, B - индукция магнитного поля, θ - угол между направлением скорости и направлением линий индукции.

В данной задаче протон имеет положительный заряд q=+e (элементарный положительный заряд), скорость v=20 Мм/с (мегаметров в секунду), индукция магнитного поля B=0,1 Тл (тесла), а угол между направлением скорости и линиями индукции θ=90° (т.к. перпендикулярно). Подставляя значения в формулу, получим:

F = (+e) * (20 Мм/с) * (0,1 Тл) * sin(90°)

sin(90°) = 1, поэтому можно упростить выражение:

F = (+e) * (20 ММ/с) * (0,1 Тл) * 1 = +2 * 10^-19 Кл * 20 * 10^6 м/с * 0,1 Тл

F = +4 * 10 ^ -13 H

Ответ: Сила, действующая на протон, равна +4 * 10^(-13) Ньютон.

Совет: Для лучшего понимания этой задачи рекомендуется знать понятия индукции магнитного поля, заряда и силы Лоренца. Также полезно знать формулу силы Лоренца и уметь работать с различными единицами измерения.

Задание для закрепления: Какова будет сила, действующая на электрон, который перемещается со скоростью 5 километров в секунду в магнитном поле с индукцией 0,5 теслы, если угол между направлением скорости и линиями индукции равен 30 градусам? Ответ дайте в Ньютонах.