Какая сила действует на протон, движущийся со скоростью ϑ = 10 Мм/с в магнитном поле индукцией B = 0,2 Тл перпендикулярно линиям индукции?

Для решения этой задачи нам потребуется формула силы Лоренца, которая описывает силу, действующую на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле. Формула выглядит следующим образом: $$\vec{F} = q \vec{v} \times \vec{B}$$ где: * $$\vec{F}$$ - сила Лоренца (вектор), * $$q$$ - заряд частицы (в кулонах), * $$\vec{v}$$ - скорость частицы (вектор), * $$\vec{B}$$ - магнитная индукция (вектор). Так как в условии сказано, что протон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции, модуль силы Лоренца можно упростить до: $$F = |q| v B \sin(\theta)$$ где $$\theta$$ - угол между векторами скорости и магнитной индукции. В нашем случае, так как движение перпендикулярно, $$\theta = 90^\circ$$, и $$\sin(90^\circ) = 1$$. Таким образом, упрощенная формула: $$F = |q| v B$$ Теперь подставим известные значения: * Заряд протона $$q = 1.602 \times 10^{-19}$$ Кл, * Скорость протона $$v = 10 \text{ Мм/с} = 10 \times 10^6 \text{ м/с} = 10^7 \text{ м/с}$$, * Магнитная индукция $$B = 0.2$$ Тл. $$F = (1.602 \times 10^{-19} \text{ Кл}) \times (10^7 \text{ м/с}) \times (0.2 \text{ Тл})$$ $$F = 1.602 \times 10^{-19} \times 10^7 \times 0.2 \text{ Н}$$ $$F = 1.602 \times 0.2 \times 10^{-19+7} \text{ Н}$$ $$F = 0.3204 \times 10^{-12} \text{ Н}$$ $$F = 3.204 \times 10^{-13} \text{ Н}$$ **Ответ:** Сила, действующая на протон, равна $$3.204 \times 10^{-13}$$ Н. Это очень маленькая сила, но она вполне измерима в лабораторных условиях. **Объяснение для школьника:** Представь, что у тебя есть маленький шарик (это протон), который летит через магнитное поле. Магнитное поле создает силу, которая пытается изменить направление движения шарика. Эта сила называется силой Лоренца. Чем быстрее летит шарик и чем сильнее магнитное поле, тем больше будет эта сила. В этой задаче мы просто посчитали, насколько сильной будет эта "поворачивающая" сила для протона, летящего с заданной скоростью в заданном магнитном поле.