Номер 7, страница 157, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

7. Электрон движется в вакууме со скоростью $3 \text{ Мм/с}$ в однородном магнитном поле с индукцией $0,1 \text{ Тл}$. Чему равна сила, действующая на электрон, если угол между направлением скорости электрона и линиями индукции $90^{\circ}$?

(Ответ: $4,8 \cdot 10^{14} \text{ Н}$)

7. Дано:

Скорость электрона, $v = 3$ Мм/с

Индукция магнитного поля, $B = 0,1$ Тл

Угол между направлением скорости и линиями индукции, $\alpha = 90^\circ$

Модуль заряда электрона, $|q| = e \approx 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл (справочное значение)

Перевод в систему СИ:

$v = 3 \text{ Мм/с} = 3 \cdot 10^6 \text{ м/с}$

Найти:

Сила, действующая на электрон (сила Лоренца), $F_Л$ - ?

Решение:

Сила, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, называется силой Лоренца. Её модуль можно вычислить по формуле:

$F_Л = |q| v B \sin(\alpha)$

где $|q|$ - модуль заряда частицы, $\text{v}$ - её скорость, $\text{B}$ - индукция магнитного поля, а $\alpha$ - угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции.

Подставим в формулу числовые значения из условия задачи:

$F_Л = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} \cdot (3 \cdot 10^6 \text{ м/с}) \cdot 0,1 \text{ Тл} \cdot \sin(90^\circ)$

Поскольку синус угла $90^\circ$ равен 1 ($\sin(90^\circ) = 1$), формула упрощается:

$F_Л = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 3 \cdot 10^6 \cdot 0,1 \cdot 1$

Выполним вычисления:

$F_Л = (1,6 \cdot 3 \cdot 0,1) \cdot (10^{-19} \cdot 10^6) = 0,48 \cdot 10^{-13} \text{ Н}$

Представим результат в стандартном виде:

$F_Л = 4,8 \cdot 10^{-14} \text{ Н}$

(Примечание: ответ, указанный в скобках в условии задачи, $4,8 \cdot 10^{14}$ Н, вероятно, содержит опечатку в знаке показателя степени.)

Ответ: $F_Л = 4,8 \cdot 10^{-14}$ Н.