Номер 4, страница 103 - 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 4, страница 103.

Условие.

4. В однородное магнитное поле с индукцией 0,05 Тл влетает электрон со скоростью 9,6 км/с под углом 30° к направлению линий магнитной индукции. Найдите модуль силы Лоренца, действующей на электрон.

Решение.

Дано

Индукция магнитного поля, $B = 0,05$ Тл
Скорость электрона, $v = 9,6$ км/с
Угол, $\alpha = 30^{\circ}$
Заряд электрона, $q = e = 1,6 \cdot 10^{-19}$ Кл

Перевод в СИ:
$v = 9,6 \text{ км/с} = 9,6 \cdot 10^3 \text{ м/с}$

Найти:

Модуль силы Лоренца, $F_Л$

Решение

Сила Лоренца — это сила, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу. Модуль силы Лоренца вычисляется по формуле:

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

где $|q|$ — модуль заряда частицы, $\text{v}$ — ее скорость, $\text{B}$ — модуль вектора магнитной индукции, $\alpha$ — угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции.

Подставим данные из условия задачи в формулу. Значение синуса угла 30° равно 0,5.

$F_Л = 1,6 \cdot 10^{-19} \text{ Кл} \cdot (9,6 \cdot 10^3 \text{ м/с}) \cdot 0,05 \text{ Тл} \cdot \sin(30^{\circ})$

$F_Л = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 9,6 \cdot 10^3 \cdot 0,05 \cdot 0,5$

$F_Л = (1,6 \cdot 9,6 \cdot 0,05 \cdot 0,5) \cdot 10^{-19+3} = 0,384 \cdot 10^{-16} \text{ Н}$

Запишем ответ в стандартном виде:

$F_Л = 3,84 \cdot 10^{-17} \text{ Н}$

Ответ: модуль силы Лоренца, действующей на электрон, равен $3,84 \cdot 10^{-17}$ Н.