Вопрос:

6. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10Мм/с в магнитном поле индукцией 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции.

Ответ:

Решение:

Сила, действующая на заряженную частицу в магнитном поле (сила Лоренца), определяется формулой:

\[ F = q v B \sin{\alpha} \]

где \( q \) — заряд частицы, \( v \) — скорость частицы, \( B \) — индукция магнитного поля, \( \alpha \) — угол между векторами скорости и индукции.

В данном случае:

  • Заряд протона \( q = 1.6 \times 10^{-19} \) Кл
  • Скорость \( v = 10 \) Мм/с = \( 10^7 \) м/с
  • Индукция магнитного поля \( B = 0.2 \) Тл
  • Угол \( \alpha = 90^{\circ} \) (перпендикулярно), \( \sin{90^{\circ}} = 1 \)

Подставим значения в формулу:

\[ F = (1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}) \times (10^7 \text{ м/с}) \times (0.2 \text{ Тл}) \times 1 \]\[ F = 1.6 \times 10^{-19} \times 2 \times 10^6 \text{ Н} \]\[ F = 3.2 \times 10^{-13} \text{ Н} \] (ошибка в расчетах, \( 10^7 \times 0.2 = 2 \times 10^6 \), \( 1.6 \times 2 = 3.2 \), \( 10^{-19} \times 10^6 = 10^{-13} \). Всё верно)

Ответ: Сила, действующая на протон, составляет \( 3.2 \times 10^{-13} \) Н.