Вопрос:

10. Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 2 Тл со скоростью 10^7 м/с, направленной перпендикулярно линиям магнитной индукции. а) С какой силой магнитное поле действует на электрон? б) Чему равен модуль ускорения электрона? в) Будет ли изменяться модуль скорости электрона при его движении в магнитном поле?

Ответ:

Дано: \(B=2\) Тл, \(v=10^7\) м/с, \(|q_e|=1.6\cdot10^{-19}\) Кл, \(m_e=9.1\cdot10^{-31}\) кг, \(\alpha=90^\circ\).

а) Сила Лоренца при перпендикулярном движении:

\[F_Л=|q_e|vB\sin\alpha=|q_e|vB.\]

\[F_Л=1.6\cdot10^{-19}\cdot10^7\cdot2=3.2\cdot10^{-12}\text{ Н}.\]

б) По второму закону Ньютона:

\[a=\frac{F_Л}{m_e}=\frac{3.2\cdot10^{-12}}{9.1\cdot10^{-31}}\approx3.5\cdot10^{18}\text{ м/с}^2.\]

в) Сила Лоренца перпендикулярна скорости, поэтому работы не совершает и кинетическую энергию электрона не изменяет. Модуль скорости остаётся постоянным.

Ответ: а) \(3.2\cdot10^{-12}\) Н; б) \(3.5\cdot10^{18}\) м/с²; в) модуль скорости не изменяется.