Номер 6, страница 145 - гдз по физике 10-11 класс сборник задач Громцева

11.7. Сила Лоренца. 11. Электромагнетизм - номер 6, страница 145.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Частицы: нейтрон (n) и электрон (e)

Скорость нейтрона: $v_n = v$

Скорость электрона: $v_e = v$

Магнитная индукция поля: $B$

Угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции: $\alpha = 90^\circ$

Заряд нейтрона: $q_n = 0$

Заряд электрона (по модулю): $|q_e| = e$

Найти:

Отношение модулей сил, действующих на нейтрон и электрон, $\frac{F_n}{F_e}$

Решение:

Сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, — это сила Лоренца. Ее модуль определяется по формуле:

$F = |q|vB\sin\alpha$

где $|q|$ — модуль заряда частицы, $v$ — ее скорость, $B$ — модуль вектора магнитной индукции, а $\alpha$ — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

Согласно условию задачи, частицы влетают в магнитное поле перпендикулярно вектору магнитной индукции, следовательно, $\alpha = 90^\circ$, и $\sin(90^\circ) = 1$.

Таким образом, формула для модуля силы Лоренца в данном случае имеет вид:

$F = |q|vB$

Рассчитаем силу, действующую на каждую частицу.

1. Сила, действующая на электрон ($F_e$).

Электрон имеет заряд, модуль которого равен элементарному заряду $e$. Скорость электрона равна $v$.

$F_e = |q_e|v_eB = evB$

Поскольку $e \neq 0$, $v \neq 0$ и $B \neq 0$, сила, действующая на электрон, не равна нулю.

2. Сила, действующая на нейтрон ($F_n$).

Нейтрон — электрически нейтральная частица, его заряд равен нулю ($q_n = 0$).

$F_n = |q_n|v_nB = 0 \cdot v \cdot B = 0$

Магнитное поле не действует на нейтрон.

3. Найдем отношение модулей сил.

Отношение модуля силы, действующей на нейтрон, к модулю силы, действующей на электрон, равно:

$\frac{F_n}{F_e} = \frac{0}{evB} = 0$

Ответ: 0