Задание 2, страница 186 - гдз по физике 10 класс учебник Закирова, Аширов

Задание 2

Рассмотрите рисунок 211. Выясните, верно ли изображено направление силы Лоренца? Какое правило вы использовали для выполнения задания?

Рис. 211. Траектория частицы, скорость которой перпендикулярна силовым линиям однородного магнитного поля, — окружность

Выясните, верно ли изображено направление силы Лоренца?

На рисунке показана положительно заряженная частица ($+q$), которая движется со скоростью $\vec{v}$ вправо в однородном магнитном поле. Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен перпендикулярно плоскости рисунка, от наблюдателя (это обозначено крестиками). Сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле, — это сила Лоренца $\vec{F_л}$. Чтобы проверить правильность указанного на рисунке направления этой силы, необходимо применить правило левой руки.

Применим правило левой руки для положительного заряда:
1. Располагаем ладонь левой руки так, чтобы вектор магнитной индукции $\vec{B}$ входил в неё. Поскольку вектор $\vec{B}$ направлен "внутрь" рисунка, ладонь должна быть обращена к наблюдателю (к экрану).
2. Четыре вытянутых пальца направляем по вектору скорости $\vec{v}$ частицы, то есть вправо.
3. В таком положении отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Лоренца. Он будет направлен вверх, к центру окружности, по которой движется частица.

На рисунке вектор силы Лоренца $\vec{F_л}$ также направлен вверх. Это совпадает с результатом, полученным по правилу левой руки. Следовательно, направление силы Лоренца изображено верно. Эта сила является центростремительной и обеспечивает движение частицы по окружности.

Ответ: да, направление силы Лоренца изображено верно.

Какое правило вы использовали для выполнения задания?

Для определения направления силы Лоренца, действующей на заряженную частицу, которая движется в магнитном поле, было использовано правило левой руки.

Формулировка правила: если левую руку расположить так, чтобы линии магнитной индукции ($\vec{B}$) входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца направить по движению положительного заряда (или против движения отрицательного), то отогнутый на 90° большой палец покажет направление действующей на заряд силы Лоренца ($\vec{F_л}$).

Ответ: правило левой руки.