Яка сила діє на протон, який проникає зі швидкістю 10^6 м/с в однорідне магнітне поле з індукцією 10

Пояснення: Щоб визначити силу, яка діє на протон у магнітному полі, ми можемо скористатися формулою Ф = qvBsinθ, де Ф — сила (у ньютонах), q — заряд протону (1.6 x 10^-19 Кл), v — швидкість протону (у метрах за секунду), В — магнітна індукція поля (у теслах), θ — кут між напрямом швидкості та напрямом магнітної індукції поля.

У цій задачі протон проникає перпендикулярно лініям магнітної індукції поля, що означає, що кут θ дорівнює 90 градусам (або π/2 радіан). Підставимо відомі значення в формулу і розрахуємо:

Ф = (1.6 x 10^-19 Кл)(10^6 м/с)(10 Тл)sin(π/2) = 1.6 x 10^-13 Н

Тому сила, яка діє на протон, дорівнює 1.6 x 10^-13 Н.

Приклад використання: Знайдіть силу, яка діє на електрон, якщо його швидкість 5 x 10^5 м/с, а індукція магнітного поля 5 Тл.

Порада: Щоб краще зрозуміти цю тему, розгляньте взаємодію заряджених частинок у магнітному полі та ознайомтеся з правилом лівої руки. Він допоможе вам визначити напрям сили у випадку, коли ви знаєте напрям руху зарядженої частинки, напрям магнітної індукції поля та знак заряду.

Вправа: Яка сила діє на протон, який рухається зі швидкістю 2 x 10^7 м/с в однорідному магнітному полі індукцією 3 Тл, коли кут між напрямом руху протону та напрямом магнітної індукції поля дорівнює 60 градусам?