3. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 100 Мм/с в магнитном поле с индукцией 0,5 Тл перпендикулярно линиям индукции?

Дано:

• Скорость протона, v = 100 Мм/с = 100 ⋅ 10⁶ м/с = 10⁸ м/с
• Индукция магнитного поля, B = 0,5 Тл
• Заряд протона, q = 1,6 ⋅ 10^-19 Кл

Найти: Силу, действующую на протон, F.

Решение:

1. Сила, действующая на заряженную частицу в магнитном поле, определяется по формуле силы Лоренца: F = q v B sin(α), где α — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.
2. В условии сказано, что протон движется перпендикулярно линиям индукции, значит, α = 90°, а sin(90°) = 1.
3. Таким образом, формула упрощается до: F = q v B.
4. Подставляем числовые значения: F = (1,6 ⋅ 10^-19 Кл) ⋅ (10⁸ м/с) ⋅ (0,5 Тл).
5. Вычисляем: F = 1,6 ⋅ 0,5 ⋅ 10^-19+8 Н = 0,8 ⋅ 10^-11 Н.
6. Переводим в более удобный вид: F = 8 ⋅ 10^-12 Н.

Ответ: F = 8 ⋅ 10^-12 Н