Номер 2, страница 149, часть 2 - гдз по физике 10 класс учебник Кронгарт, Казахбаева

2. Как будет двигаться в магнитном поле первоначально покоящаяся заряженная частица?

Дано:

Заряженная частица с зарядом $\text{q}$.

Магнитное поле с индукцией $\vec{B}$.

Начальная скорость частицы $\vec{v} = 0$.

Найти:

Характер движения частицы.

Решение:

Сила, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, называется силой Лоренца. Она определяется следующей формулой:

$\vec{F} = q(\vec{v} \times \vec{B})$

где:

• $\vec{F}$ — сила Лоренца,
• $\text{q}$ — величина заряда частицы,
• $\vec{v}$ — вектор скорости частицы,
• $\vec{B}$ — вектор магнитной индукции.

Модуль силы Лоренца можно найти по формуле:

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

где $\alpha$ — угол между вектором скорости $\vec{v}$ и вектором магнитной индукции $\vec{B}$.

Согласно условию задачи, частица первоначально покоится, то есть ее начальная скорость равна нулю: $v = 0$.

Подставим это значение в формулу для модуля силы Лоренца:

$F = |q| \cdot 0 \cdot B\sin\alpha = 0$

Таким образом, сила, действующая на первоначально покоящуюся частицу, равна нулю. Согласно первому закону Ньютона (закону инерции), если на тело не действуют силы, оно сохраняет свое состояние. Поскольку частица находилась в состоянии покоя и результирующая сила, действующая на нее со стороны магнитного поля, равна нулю, она так и останется в состоянии покоя.

Магнитное поле оказывает силовое воздействие только на движущиеся электрические заряды.

Ответ:

Первоначально покоящаяся заряженная частица будет продолжать находиться в состоянии покоя, так как магнитное поле не действует на неподвижные заряды.