Для решения задачи о силе, действующей на заряд в магнитном поле, воспользуемся формулой для магнитной силы. Сила, действующая на движущийся заряд в магнитном поле, рассчитывается по формуле:
\[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta) \]
где:
- \( F \) — магнитная сила (в ньютонах, Н),
- \( q \) — заряд (в кулонах, Кл),
- \( v \) — скорость (в метрах в секунду, м/с),
- \( B \) — магнитная индукция (в теслах, Тл),
- \( \theta \) — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции (в радианах или градусах).
В данной задаче электрон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции, значит, угол \( \theta = 90° \), и значение \( \sin(90°) = 1 \). Поэтому формула упрощается до:
\[ F = q \cdot v \cdot B \]
Теперь подставим известные значения:
- Заряд электрона: \( q = 1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл} \)
- Скорость электрона: \( v = 2 \cdot 10^4 \, \text{км/с} \)
Сначала преобразуем скорость из километров в секунду в метры в секунду:
\[ v = 2 \cdot 10^4 \, \text{км/с} = 2 \cdot 10^4 \cdot 1000 \, \text{м/с} = 2 \cdot 10^7 \, \text{м/с} \]
- Магнитная индукция: \( B = 0,5 \, \text{Тл} \)
Теперь подставим все значения в формулу:
\[ F = (1,6 \cdot 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot (2 \cdot 10^7 \, \text{м/с}) \cdot (0,5 \, \text{Тл}) \]
Вычислим это:
\[ F = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 2 \cdot 10^7 \cdot 0,5 \] \[ F = 1,6 \cdot 10^{-19} \cdot 10^7 \] \[ F = 1,6 \cdot 10^{-12} \, \text{Н} \]
Таким образом, сила, действующая на электрон в магнитном поле, равна \( 1,6 \cdot 10^{-12} \, \text{Н} \).