7. Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью 10 мм/с в магнитном поле с индукцией 0,4 Тл перпендикулярно линиям индукции?

Решение:

На протон, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Формула силы Лоренца:

• F_Л = q ⋅ v ⋅ B ⋅ sin(α)

Где:

• q - заряд протона (≈ 1.6 ⋅ 10⁻¹⁹ Кл)
• v - скорость протона (10 мм/с = 0.01 м/с)
• B - индукция магнитного поля (0.4 Тл)
• sin(α) - синус угла между скоростью и вектором магнитной индукции. В условии сказано, что движение перпендикулярно линиям индукции, поэтому α = 90°, sin(90°) = 1.

Подставляем значения:

• F_Л = (1.6 ⋅ 10⁻¹⁹ Кл) ⋅ (0.01 м/с) ⋅ (0.4 Тл) ⋅ 1
• F_Л = 1.6 ⋅ 10⁻¹⁹ ⋅ 0.004
• F_Л = 0.0064 ⋅ 10⁻¹⁹ Н
• F_Л = 6.4 ⋅ 10⁻²² Н

Ответ: 6.4 ⋅ 10⁻²² Н