Номер 2, 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. Задания и упражнения - номер 2, страница 102.

Условие.

2. Электрон, движущийся со скоростью $2 \cdot 10^8$ м/с, попадает в однородное магнитное поле с индукцией, модуль которой равен $0,6$ Тл. Направление скорости электрона перпендикулярно вектору магнитной индукции поля. Найдите модуль силы Лоренца, действующей на электрон.

Решение.

Дано:

Частица - электрон

Скорость электрона, $v = 2 \cdot 10^8$ м/с

Модуль индукции магнитного поля, $B = 0,6$ Тл

Угол между $\vec{v}$ и $\vec{B}$, $\alpha = 90^\circ$

Модуль заряда электрона, $|q| = e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Все величины представлены в системе СИ.

Найти:

Модуль силы Лоренца, $F_Л$ - ?

Решение:

Модуль силы Лоренца, действующей на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, определяется по формуле:

$F_Л = |q| \cdot v \cdot B \cdot \sin(\alpha)$

где $|q|$ - модуль заряда частицы (для электрона это элементарный заряд $\text{e}$), $\text{v}$ - скорость частицы, $\text{B}$ - модуль индукции магнитного поля, а $\alpha$ - угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции.

По условию задачи, направление скорости электрона перпендикулярно вектору магнитной индукции, следовательно, угол $\alpha = 90^\circ$, а его синус $\sin(90^\circ) = 1$.

Подставим все известные значения в формулу:

$F_Л = (1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл}) \cdot (2 \cdot 10^8 \text{ м/с}) \cdot (0,6 \text{ Тл}) \cdot 1$

Выполним вычисления:

$F_Л = (1,6 \cdot 2 \cdot 0,6) \cdot 10^{-19+8}$ Н

$F_Л = 1,92 \cdot 10^{-11}$ Н

Ответ: модуль силы Лоренца, действующей на электрон, равен $1,92 \cdot 10^{-11}$ Н.