Какова сила, которая действует на электрон в однородном магнитном поле с напряженностью 150 А/м, если его скорость
Какова сила, которая действует на электрон в однородном магнитном поле с напряженностью 150 А/м, если его скорость составляет 1,0*10^4 км/с и направлена перпендикулярно вектору индукции магнитного поля?
10.12.2023 14:55
Пояснение: Когда электрон движется в магнитном поле, на него действует сила Лоренца, которая перпендикулярна и направлена в плоскость, образованную вектором индукции магнитного поля и вектором скорости электрона. Формула для расчета силы Лоренца:
F = |q| * v * B * sin(θ)
где:
F - сила Лоренца,
|q| - модуль заряда электрона,
v - модуль скорости электрона,
B - модуль индукции магнитного поля,
θ - угол между вектором индукции магнитного поля и вектором скорости электрона.
В данной задаче электрон движется перпендикулярно вектору индукции магнитного поля, поэтому угол θ равен 90 градусов, а sin(θ) равен 1.
Подставляем известные значения в формулу:
F = |e| * v * B
где:
|e| - модуль заряда электрона (1,6 * 10^(-19) Кл),
v - модуль скорости электрона (1,0 * 10^(4) м/с),
B - модуль индукции магнитного поля (150 А/м).
Вычисляем:
F = (1,6 * 10^(-19) Кл) * (1,0 * 10^(4) м/с) * (150 А/м)
F = 2,4 * 10^(-14) Н
Таким образом, сила, действующая на электрон в данной задаче, составляет 2,4 * 10^(-14) Н.
Совет: Чтобы лучше понять, как работает эта формула, можно визуализировать направление силы Лоренца и представить движение электрона в магнитном поле. Также рекомендуется повторить основные понятия магнетизма и векторного умножения, чтобы лучше понять физическую основу этой задачи.
Дополнительное задание: Пусть индукция магнитного поля равна 0,5 Тл, а скорость электрона составляет 2,5 * 10^6 м/с и направлена под углом 45 градусов к вектору индукции магнитного поля. Какова сила, действующая на электрон?