В каком направлении действует сила на заряженную частицу, движущуюся в однородном магнитном поле так, как показано

Тема: Направление силы на заряженную частицу в однородном магнитном поле
Инструкция: В данной задаче важно понять, как взаимодействует заряженная частица и магнитное поле. Силу, действующую на заряженную частицу, можно определить с помощью правила ладони, которое позволяет определить направление силы в магнитном поле. Правило состоит в следующем: если вы протянете правую руку и расположите ее в положении, где пальцы смотрят в направлении вектора скорости, а магнитные линии индукции направлены от вас, то большой палец вашей правой руки указывает на направление силы.

Демонстрация: Пусть скорость частицы направлена вниз, а магнитные линии индукции направлены изображены от наблюдателя. Тогда сила будет действовать на частицу вправо, в соответствии с правилом ладони.

Совет: Если у вас есть трудности с пониманием данного правила, рекомендуется представить себе магнитные линии как поток частиц, и заряженная частица будет чувствовать силу отталкивания или притяжения от этого потока.

Ещё задача: В каком направлении будет действовать сила на заряженную частицу, движущуюся в направлении магнитных линий индукции и смотрящую в сторону их источника?

Содержание вопроса: Действие силы на заряженную частицу в магнитном поле

Инструкция: Когда заряженная частица движется в магнитном поле, на нее действует сила, которая называется лоренцевой силой или силой Лоренца. Эта сила всегда перпендикулярна к направлению движения частицы и к направлению линий магнитного поля. Величина лоренцевой силы определяется формулой: F=qvBsinθ, где F - сила, q - заряд частицы, v - скорость ее движения, B - индукция магнитного поля, θ - угол между направлением движения частицы и направлением линий магнитного поля.

В данной задаче, если линии магнитной индукции направлены от наблюдателя, то они образуют угол 90 градусов с направлением движения частицы, так как движение частицы направлено против часовой стрелки, а линии магнитного поля направлены от нас. Поэтому, угол θ между направлением движения частицы и направлением линий магнитного поля составляет 90 градусов.

Исходя из формулы F=qvBsinθ, при угле 90 градусов, sin 90 градусов равен 1. Поэтому, сила, действующая на заряженную частицу, будет максимальной и направлена вертикально вниз, перпендикулярно к направлению движения частицы.

Демонстрация: Если заряженная частица движется со скоростью 5 м/с в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл, то сила, действующая на нее, будет F=qvBsinθ= (1,6*10^-19 Кл)(5 м/с)(2 Тл)(1) = 16*10^-19 Н, направлена вертикально вниз.

Совет: Чтобы лучше понять действие силы на заряженную частицу в магнитном поле, рекомендуется изучить и запомнить правило левой руки для определения направления силы Лоренца. Кроме того, изучение теории электромагнетизма и правил взаимодействия заряженных частиц с магнитными полями поможет лучше понять эту тему.

Задача на проверку: Заряженная частица со скоростью 8 м/с движется в однородном магнитном поле с индукцией 0.5 Тл. Определите величину и направление силы, действующей на частицу, если угол между направлением движения частицы и линиями магнитной индукции составляет 30 градусов.