Номер 5, страница 102 - гдз по физике 9 класс учебник Хижнякова, Синявина

Глава 3. Магнитное поле. Параграф 17. Действие магнитного поля на движущуюся заряженную частицу. Сила Лоренца. Вопросы - номер 5, страница 102.

Условие.

5. Почему в электронно-лучевой трубке движущиеся электроны отклоняются, если к ней поднести полосовой магнит?

Решение.

Решение

Полосовой магнит создает вокруг себя постоянное магнитное поле. Внутри электронно-лучевой трубки от катода к экрану движется упорядоченный поток электронов (электронный луч). Направленное движение заряженных частиц, в данном случае электронов, по определению является электрическим током.

Когда заряженная частица движется в магнитном поле, на нее действует сила, называемая силой Лоренца. Эта сила всегда перпендикулярна как вектору скорости частицы ($ \vec{v} $), так и вектору магнитной индукции ($ \vec{B} $). Величина силы Лоренца рассчитывается по формуле:

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

где $ q $ — заряд электрона, $ v $ — его скорость, $ B $ — величина индукции магнитного поля, создаваемого магнитом, а $ \alpha $ — угол между направлением движения электрона и линиями магнитной индукции.

Когда полосовой магнит подносят к электронно-лучевой трубке, его магнитное поле начинает взаимодействовать с движущимися электронами. Под действием силы Лоренца траектория электронов искривляется, и они отклоняются от первоначального прямолинейного пути. Это отклонение мы и наблюдаем на экране трубки в виде смещения или искажения светящегося пятна. Направление отклонения пучка электронов можно определить с помощью правила левой руки (учитывая, что заряд электрона отрицателен, поэтому направление силы будет противоположным).

Ответ: Движущиеся электроны отклоняются, потому что на них в магнитном поле, создаваемом полосовым магнитом, действует сила Лоренца. Эта сила заставляет электроны изменять траекторию своего движения.