Номер 801, страница 127 - гдз по физике 8 класс сборник вопросов и задач Марон, Марон

Электромагнитные явления. Действие магнитного поля на проводник с током. Правило левой руки. Индукция магнитного поля. Электрический двигатель - номер 801, страница 127.

Условие.

► 801. Пучок заряженных частиц влетает в однородное магнитное поле перпендикулярно линиям индукции. Продолжат ли частицы двигаться в первоначальном направлении?

Решение.

Решение

Когда заряженная частица движется в магнитном поле, на неё действует сила Лоренца. Величина этой силы определяется по формуле:

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

где $\text{q}$ — заряд частицы, $\text{v}$ — её скорость, $\text{B}$ — индукция магнитного поля, а $\alpha$ — угол между вектором скорости $\vec{v}$ и вектором магнитной индукции $\vec{B}$.

По условию задачи, частицы влетают в поле перпендикулярно линиям индукции, то есть угол $\alpha = 90^\circ$. Поскольку $\sin(90^\circ) = 1$, на каждую частицу будет действовать сила $F_L = |q|vB$. Так как частицы заряжены ($q \neq 0$), движутся ($v \neq 0$) и находятся в магнитном поле ($B \neq 0$), эта сила не равна нулю.

Направление силы Лоренца всегда перпендикулярно плоскости, в которой лежат векторы скорости $\vec{v}$ и магнитной индукции $\vec{B}$. Это означает, что сила Лоренца всегда перпендикулярна направлению движения частицы. Согласно второму закону Ньютона, под действием этой силы частица приобретает ускорение, также направленное перпендикулярно скорости.

Сила, действующая перпендикулярно скорости, не изменяет её модуль (а значит, и кинетическую энергию), но постоянно изменяет её направление. Такая сила называется центростремительной. Под действием постоянной по модулю центростремительной силы в однородном магнитном поле траектория частицы будет представлять собой окружность.

Таким образом, частицы не смогут двигаться в первоначальном направлении, так как их траектория будет искривлена действием силы Лоренца.

Ответ: Нет, частицы не продолжат двигаться в первоначальном направлении. На них будет действовать сила Лоренца, которая перпендикулярна их скорости. Эта сила заставит частицы отклониться от прямолинейной траектории и двигаться по окружности.