Давайте решим задачу пошагово и подробно, чтобы понять, как найти скорость частицы.
Дано:
- Заряд частицы, ( q = 10,\text{мКл} = 10 \times 10^{-3},\Кл = 10^{-2},\Кл )
- Магнитная индукция, ( B = 0.1,\Тл )
- Сила Лоренца, ( F = 1,\мН = 1 \times 10^{-3},\Н )
- Направление двигателя — перпендикулярно линиям магнитного поля (перпендикулярное движение)
Шаг 1: Записываем формулу силы Лоренца для частицы в магнитном поле
Когда частица движется перпендикулярно линиям магнитного поля, сила Лоренца равна:
[
F = |q| \cdot v \cdot B
]
где:
- ( F ) — сила, действующая на частицу,
- ( q ) — заряд частицы,
- ( v ) — скорость частицы,
- ( B ) — магнитная индукция.
Обратите внимание, что при перпендикулярном движении сила выражается именно так.
Шаг 2: Решаем уравнение на скорость ( v ):
[
v = \frac{F}{|q| \cdot B}
]
Подставим числовые значения:
[
v = \frac{1 \times 10^{-3},\Н}{10^{-2},\Кл \times 0.1,\Тл}
]
Шаг 3: Выполняем вычисления
Посчитаем знаменатель:
[
10^{-2} \times 0.1 = 10^{-2} \times 10^{-1} = 10^{-3}
]
Теперь делим:
[
v = \frac{10^{-3}}{10^{-3}} = 1,\м/с
]
Ответ: скорость частицы — 1 м/с.
Итог:
Частица вошла в магнитное поле со скоростью 1 м/с.