Определите направление движения частицы зарядом q = 20 мкКл со скоростью v = 5,0 км/с в магнитном поле индукцией B = 0,50 Тл, если на нее действует сила F = 20 мН. (3)

Решение:

Для определения направления движения частицы в магнитном поле воспользуемся формулой силы Лоренца:
\[ F = qvB\sin\theta \]

Где:

• \( F \) - сила, действующая на частицу
• \( q \) - заряд частицы
• \( v \) - скорость частицы
• \( B \) - индукция магнитного поля
• \( \theta \) - угол между векторами \( v \) и \( B \)

Нам известны все значения, кроме направления движения частицы, поэтому вычислим угол \( \theta \) через силу Лоренца:

\[ \sin\theta = \frac{F}{qvB} \]
\[ \sin\theta = \frac{20 \times 10^{-3}}{20 \times 10^{-6} \times 5.0 \times 10^3 \times 0.50} \]
\[ \sin\theta = 0.8 \]

Так как \(\sin\theta > 0\), то угол \( \theta \) находится в диапазоне от 0 до 90 градусов, что означает, что частица движется по часовой стрелке.
Таким образом, направление движения частицы заряженной \( q = 20 \) мкКл со скоростью \( v = 5.0 \) км/с в магнитном поле индукцией \( B = 0.50 \) Тл, если на нее действует сила \( F = 20 \) мН, является по часовой стрелке.