Яка сила діє на протон, який влітає зі швидкістю 10^6 м/с в однорідне магнітне поле з індукцією 10мтл, перпендикулярно
Яка сила діє на протон, який влітає зі швидкістю 10^6 м/с в однорідне магнітне поле з індукцією 10мтл, перпендикулярно до ліній магнітної індукції поля?
17.11.2023 04:28
Инструкция: При движении заряда в магнитном поле на него действует сила Лоренца, которая оказывает влияние на движение заряда. Сила Лоренца выражается следующей формулой:
\[ \vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B} \]
где *F* - сила Лоренца, *q* - заряд частицы, *v* - скорость движения частицы и *B* - индукция магнитного поля.
В данной задаче протон движется со скоростью 10^6 м/с, а магнитное поле имеет индукцию 10 мТл. При этом магнитное поле направлено перпендикулярно к линиям его индукции. Заряд протона равен 1.6 * 10^(-19) Кл.
Подставляя значения в формулу, получаем:
\[ F = (1.6 \cdot 10^{-19} Кл) \cdot (10^6 м/с) \cdot (10^{-3} Тл) \]
\[ F = 1.6 \cdot 10^{-19} \cdot 10^6 \cdot 10^{-3} Кл \cdot м/с \cdot Тл \]
\[ F = 1.6 \cdot 10^{-16} Н \]
Таким образом, на протон действует сила Лоренца, равная 1.6 * 10^(-16) Н.
Совет: Чтобы лучше понять движение заряда в магнитном поле и силу Лоренца, важно ознакомиться с теорией электромагнетизма и изучить законы взаимодействия заряда со внешним магнитным полем. Также полезно понимать векторное умножение и его свойства, так как сила Лоренца выражается через векторное умножение скорости и индукции магнитного поля.
Закрепляющее упражнение: Какая сила будет действовать на электрон, движущийся в магнитном поле с индукцией 0.5 Тл со скоростью 2 * 10^7 м/с? Заряд электрона равен -1.6 * 10^(-19) Кл.