Каково отношение силы, действующей на заряженную частицу от электрического поля, к силе Лоренца, когда частица движется

Тема урока: Сила Лоренца и сила в электрическом поле

Разъяснение:
Сила Лоренца - это сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в электрическом и магнитном полях. В данной задаче, чтобы найти отношение силы, действующей на заряженную частицу от электрического поля к силе Лоренца, мы должны сначала определить каждую из этих сил.

Сила, действующая на заряженную частицу от электрического поля, определяется по формуле:

F1 = q * E,

где F1 - сила, q - заряд частицы, E - напряженность электрического поля.

Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, определяется по формуле:

F2 = q * v * B * sin(θ),

где F2 - сила Лоренца, v - скорость частицы, B - индукция магнитного поля, θ - угол между векторами скорости и магнитного поля.

Теперь мы можем выразить отношение силы, действующей на заряженную частицу от электрического поля к силе Лоренца:

\(\frac{F1}{F2} = \frac{q * E}{q * v * B * sin(θ)}\).

Мы можем сократить заряд q и далее вычислить значение этого выражения, используя данные, предоставленные в задаче.

Демонстрация:
Задача: Каково отношение силы, действующей на заряженную частицу от электрического поля, к силе Лоренца, когда частица движется в однородных электрическом и магнитном полях, а ее скорость составляет 800 м/с под углом 30 градусов к вектору магнитной индукции при условии, что напряженность электрического поля равна 4 кВ/м, а индукция магнитного поля равна 0,5 Тл?

Ответ: Для решения этой задачи мы используем формулу отношения силы:
\(\frac{F1}{F2} = \frac{q * E}{q * v * B * sin(θ)}\).

Подставляя значения из задачи, получим:
\(\frac{F1}{F2} = \frac{4 * 10^3 * 800}{800 * 0,5 * sin(30^\circ)}\).

После упрощения получаем:
\(\frac{F1}{F2} = \frac{3200}{400 * 0,5 * 0,5}\).

Окончательный ответ равен:
\(\frac{F1}{F2} = 16\).

Совет:
Чтобы лучше понять эту тему, рекомендуется изучить основы электромагнетизма и понять влияние электрического и магнитного полей на заряженные частицы. Практика решения задач также поможет закрепить полученные знания.

Практика:
Найдите отношение силы, действующей на заряженную частицу от электрического поля, к силе Лоренца, когда частица движется в однородных электрическом и магнитном полях, а ее скорость составляет 500 м/с под углом 45 градусов к вектору магнитной индукции, при условии, что напряженность электрического поля равна 2 кВ/м, а индукция магнитного поля равна 0,8 Тл.