Вопрос:

2. Электрон со скоростью v=2·10^6 м/с влетает в однородное магнитное поле с индукцией В=0,05 Тл перпендикулярно линиям магнитной индукции. Определите силу Лоренца, действующую на электрон.

Ответ:

Решение:

Сила Лоренца, действующая на движущийся в магнитном поле заряд, вычисляется по формуле:

\[ F_L = |q| \cdot v \cdot B \cdot \sin(\alpha) \]

где:

  • \( q \) — заряд частицы;
  • \( v \) — скорость частицы;
  • \( B \) — индукция магнитного поля;
  • \( \alpha \) — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

В данном случае:

  • Заряд электрона \( q = -1.6 \times 10^{-19} \) Кл.
  • Скорость \( v = 2 \times 10^6 \) м/с.
  • Индукция магнитного поля \( B = 0.05 \) Тл.
  • Угол \( \alpha = 90^{\circ} \), так как электрон влетает перпендикулярно линиям индукции. Следовательно, \( \sin(\alpha) = \sin(90^{\circ}) = 1 \).

Подставляем значения в формулу:

\[ F_L = | -1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл} | \cdot (2 \times 10^6 \text{ м/с}) \cdot (0.05 \text{ Тл}) \cdot 1 \]

\[ F_L = 1.6 \times 10^{-19} \times 2 \times 10^6 \times 0.05 \text{ Н} \]

\[ F_L = 1.6 \times 0.1 \times 10^{-13} \text{ Н} \]

\[ F_L = 0.16 \times 10^{-13} \text{ Н} = 1.6 \times 10^{-14} \text{ Н} \]

Ответ: Сила Лоренца, действующая на электрон, составляет \( 1.6 \times 10^{-14} \) Н.