Номер 1.12, страница 137 - гдз по физике 8-11 класс учебник, задачник Гельфгат, Генденштейн

Тесты. Первый уровень - номер 1.12, страница 137.

Условие.

Т 1.12. Электрон влетает в однородное магнитное поле со скоростью, направленной вдоль линий магнитной индукции. Как будет двигаться электрон в магнитном поле?

А. Прямолинейно, скорость увеличивается.

Б. Равномерно прямолинейно.

В. Прямолинейно, скорость уменьшается.

Г. По окружности.

Д. Среди ответов А-Г нет правильного.

Решение.

Решение 2.

Решение

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Вектор этой силы определяется формулой:

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

где $\text{q}$ — это заряд частицы (для электрона $q = -e$), $\vec{v}$ — вектор скорости частицы, а $\vec{B}$ — вектор магнитной индукции.

Модуль силы Лоренца вычисляется по формуле:

$F_Л = |q|vB\sin\alpha$

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

Согласно условию задачи, скорость электрона направлена вдоль линий магнитной индукции. Это означает, что векторы скорости $\vec{v}$ и магнитной индукции $\vec{B}$ параллельны друг другу. Следовательно, угол между ними $\alpha$ равен $0^\circ$ (или $180^\circ$, если они антипараллельны, но в обоих случаях синус угла равен нулю).

Значение синуса угла $\alpha = 0^\circ$ равно нулю:

$\sin(0^\circ) = 0$

Подставим это значение в формулу для модуля силы Лоренца:

$F_Л = |q|vB \cdot 0 = 0$

Так как сила, действующая на электрон со стороны магнитного поля, равна нулю, то, согласно первому закону Ньютона, ускорение электрона также равно нулю. Это означает, что его скорость не изменяется ни по величине, ни по направлению. Электрон будет продолжать двигаться прямолинейно с постоянной скоростью (равномерно).

Таким образом, электрон будет двигаться равномерно прямолинейно.

Среди предложенных вариантов ответа:

• А. Прямолинейно, скорость увеличивается – неверно, так как сила равна нулю и не может вызывать ускорение.
• Б. Равномерно прямолинейно – верно.
• В. Прямолинейно, скорость уменьшается – неверно, по той же причине.
• Г. По окружности – неверно, движение по окружности происходит, когда скорость перпендикулярна линиям магнитной индукции.

Ответ: Б. Равномерно прямолинейно.