Номер 13, страница 146 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11. Электромагнетизм. 11.7. Сила Лоренца - номер 13, страница 146.

Решение.

Решение 2.

Решение

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Величина и направление этой силы определяются векторным произведением: $ \vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B}) $ где $ q $ — заряд частицы, $ \vec{v} $ — вектор скорости частицы, $ \vec{B} $ — вектор магнитной индукции.

Поскольку электрон ($ e^{-} $) является отрицательно заряженной частицей ($ q < 0 $), направление силы Лоренца $ \vec{F} $ будет противоположно направлению векторного произведения $ \vec{v} \times \vec{B} $. Для определения направления силы, действующей на отрицательный заряд, удобно использовать правило левой руки.

Проанализируем направления векторов из условия задачи:

• Вектор скорости $ \vec{v} $ электрона направлен горизонтально, от наблюдателя, перпендикулярно плоскости рисунка.
• Вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ направлен от северного полюса (N) к южному (S), то есть горизонтально влево.

Применим правило левой руки:

1. Расположим левую руку так, чтобы четыре вытянутых пальца были сонаправлены с вектором скорости $ \vec{v} $ электрона (т.е. направлены от нас, вглубь рисунка).
2. Повернем ладонь так, чтобы вектор магнитной индукции $ \vec{B} $ входил в нее. Так как вектор $ \vec{B} $ направлен влево, ладонь должна быть обращена вправо.
3. В таком положении отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление силы Лоренца $ \vec{F} $.

Выполнив эти действия, мы увидим, что большой палец направлен вертикально вниз.

Ответ: действующая на электрон сила Лоренца $ \vec{F} $ направлена вертикально вниз.