Question

Электрон влетает в однородное магнитное поле с индукцией 5 Тл со скоростью 1 км/с, направленной под некоторым углом к силовым линиям магнитного поля. Найдите, в каком диапазоне находятся значения модуля силы Лоренца, действующей на электрон. С ДАНО И РЕШЕНИЕМ ПОЖАЛУЙСТА

Answer 1

Ответ:

$0\leq F\leq 0,8$ фН

Объяснение:

Дано:

$B=5$ Тл

$v=1000$ м/с

$|e|=1,6\cdot 10^{-19}$Кл

$F-?$

Решение:

На заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, действует сила Лоренца:  $F=qvB\sin\alpha$

Заряд в данном случае равен модулю заряда электрона:  $q=|e|$

Так как $0^{\circ}\leq \alpha \leq 90^{\circ}$, то $0\leq \sin{\alpha}\leq 1$

Значит,  $></p> <p><img src=$(фН)

Ответ:  $0\leq F\leq 0,8$ фН

Answer 2

Ответ:

Полное решение во вложении

Answer 3

Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу (в данном случае на электрон), движущуюся в магнитном поле, определяется следующей формулой:

$F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)$

где:

• $F$ - модуль силы Лоренца,
• $q$ - заряд частицы (здесь заряд электрона),
• $v$ - модуль скорости частицы,
• $B$ - индукция магнитного поля,
• $\theta$ - угол между направлением скорости частицы и направлением магнитного поля.

В данной задаче:

• $q = -1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$ (заряд электрона),
• $v = 1 \, \text{км/с} = 1000 \, \text{м/с}$,
• $B = 5 \, \text{Тл}$ (индукция магнитного поля).

Угол $\theta$ задан неопределенно. Для нахождения диапазона значений модуля силы Лоренца, нам нужно рассмотреть различные значения угла $\theta$.

Модуль силы Лоренца можно выразить как: $F = |q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta)|$

Так как заряд электрона и индукция магнитного поля положительные, то модуль силы Лоренца также будет всегда положителен. Максимальное значение модуля силы достигается при $\sin(\theta) = 1$, то есть когда угол между направлением скорости и направлением магнитного поля составляет 90 градусов.

Подставляя известные значения, получаем: $F_{\text{max}} = |(-1.602 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot (1000 \, \text{м/с}) \cdot (5 \, \text{Тл}) \cdot \sin(90^\circ)|$

$F_{\text{max}} = 8.01 \times 10^{-14} \, \text{Н}$

Таким образом, диапазон значений модуля силы Лоренца, действующей на электрон, составляет от $0 \, \text{Н}$ до $8.01 \times 10^{-14} \, \text{Н}$.