Частица, имеющая 5×10^7 м/с, с зарядом 6,4×10^-19Кл, влетела в магнитное поле перпендикулярно направлению магнитных силовых линий. Какой была индукция магнитного поля (Тл), если поле действовало на частицу с силой 8пН?
Физика 11 класс Движение заряженных частиц в магнитном поле. частица заряд индукция
Решение:
Дано:$v = 5 \cdot 10^7$ м/с — скорость частицы;$q = 6,4 \cdot 10^{-19}$ Кл — заряд частицы;$F = 8 \cdot 10^{-12}$ Н — сила, действующая на частицу со стороны магнитного поля.
Найти: $B$ — индукцию магнитного поля (Тл).
Решение:
На заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:
$\vec{F} = q \cdot \vec{v} \times \vec{B}$,
где $\vec{v}$ — скорость движения частицы, $\vec{B}$ — вектор магнитной индукции. Так как частица влетает в магнитное поле перпендикулярно направлению магнитных силовых линий, то угол между векторами $\vec{v}$ и $\vec{B}$ равен $90°$, а значит, сила Лоренца будет равна:
$F = q \cdot v \cdot B$.
Отсюда выразим индукцию магнитного поля:
$B = \frac{F}{q \cdot v} = \frac{8 \cdot 10^{-12}}{6,4 \cdot 10^{-19} \cdot 5 \cdot 10^{7}} = 0,25$ Тл.
Ответ: $B = 0,25$ Тл.