Контрольные задания > Задание 1: Определите направление силы Лоренца, действующей на отрицательно заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. В каждом из 10 случаев, представленных на схеме, укажите направление силы Лоренца, либо «сила равна 0», если она отсутствует.
Вопрос:
Задание 1: Определите направление силы Лоренца, действующей на отрицательно заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле. В каждом из 10 случаев, представленных на схеме, укажите направление силы Лоренца, либо «сила равна 0», если она отсутствует.
Ответ:
Давайте рассмотрим каждый случай по порядку, применяя правило левой руки для определения направления силы Лоренца. Напомню, что для отрицательно заряженной частицы, мы мысленно меняем направление силы, полученное по правилу левой руки на противоположное.
1) **Сила Лоренца направлена вверх.** Магнитное поле направлено на нас (обозначено точкой), скорость частицы направлена вправо. Если мы расположим левую руку так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали бы направление скорости, то большой палец, отогнутый на 90 градусов, покажет направление силы, действующей на положительный заряд. Так как у нас отрицательный заряд, то сила Лоренца будет направлена вверх.
2) **Сила Лоренца равна 0**. Магнитное поле и скорость заряда параллельны, поэтому сила Лоренца не действует.
3) **Сила Лоренца направлена вниз**. Магнитное поле направлено от нас, скорость частицы направлена вверх-вправо. По правилу левой руки, сила бы смотрела вверх-влево, но так как частица отрицательная, то сила направлена вниз.
4) **Сила Лоренца направлена вниз**. Магнитное поле направлено на нас, скорость частицы направлена влево. По правилу левой руки, сила бы смотрела вверх, но так как частица отрицательная, то сила направлена вниз.
5) **Сила Лоренца направлена вверх**. Магнитное поле направлено на нас, скорость частицы направлена вправо. По правилу левой руки, сила бы смотрела вниз, но так как частица отрицательная, то сила направлена вверх.
6) **Сила Лоренца направлена влево вниз**. Направление магнитного поля в этой области не указано. Заряд движется по кругу, значит, сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости и направлена к центру круга. Траектория имеет изгиб вправо, следовательно, сила Лоренца направлена влево вниз.
7) **Сила Лоренца направлена вверх.** Магнитное поле направлено от нас, скорость частицы направлена вправо. По правилу левой руки, сила бы смотрела вниз, но так как частица отрицательная, то сила направлена вверх.
8) **Сила Лоренца направлена вправо**. Магнитное поле направлено от нас, скорость частицы направлена вниз. По правилу левой руки, сила бы смотрела влево, но так как частица отрицательная, то сила направлена вправо.
9) **Сила Лоренца направлена вниз**. Магнитное поле направлено от нас, скорость частицы направлена вверх-влево. По правилу левой руки, сила бы смотрела вверх-вправо, но так как частица отрицательная, то сила направлена вниз.
10) **Сила Лоренца направлена вверх**. Магнитное поле направлено от нас, скорость частицы направлена вдоль линий магнитного поля (скорость имеет компоненту и вдоль линий магнитного поля). Вектор силы будет перпендикулярен и направлен вверх, если считать что компонента вдоль направления поля не влияет на результирующую силу.