Краткий ответ:
Сила Ампера:
- вправо;
- вправо;
- из плоскости рисунка к наблюдателю.
Сила Лоренца:
- вниз;
- вверх;
- вверх.
Модуль силы, действующей на электрон: \[ F=8\cdot10^{-15}\ \text{Н}. \]
Направление сил
Точки \( \odot \) обозначают направление из плоскости рисунка, крестики \( \otimes \) — в плоскость рисунка.
Для проводника используем: \[ \vec F_A=I\vec l\times\vec B. \]
Магнитное поле между полюсами направлено от \(N\) к \(S\):
- \(I\) направлен к наблюдателю, \(\vec B\) — вниз, поэтому сила направлена вправо.
- \(I\) направлен в плоскость рисунка, \(\vec B\) — вверх, поэтому сила направлена вправо.
- ток направлен вверх, поле — влево, поэтому сила направлена к наблюдателю.
Для заряда: \[ \vec F_L=q\,\vec v\times\vec B. \]
- ток вправо, поле из рисунка — сила вниз.
- положительный заряд движется вправо, поле направлено в рисунок — сила вверх.
- для положительного заряда сила была бы вниз, но заряд отрицательный, поэтому сила направлена вверх.
Расчёт силы на электрон
Так как скорость перпендикулярна линиям магнитного поля, \(\sin 90^\circ=1\): \[ F_L=|q|vB. \]
\[ F_L=1{,}6\cdot10^{-19}\cdot10^4\cdot5 =8\cdot10^{-15}\ \text{Н}. \]
Результат проверен: единица измерения \( \text{Кл}\cdot\frac{\text{м}}{\text{с}}\cdot\text{Тл}=\text{Н} \).
На фото видны рисунки 1–3 и 6–8; рисунки 4 и 5 не представлены.
