Дано:
Индукция магнитного поля: B = 100 мТл
Сила Лоренца: F = 0,4 фН (направлена вниз)
Заряд протона: q = 1,6 * 10^-19 Кл
а) Направление всех величин:
- Индукция магнитного поля: слева направо
- Сила Лоренца: вниз
- Заряд протона: положительный
б) Решение:
Сила Лоренца на заряженную частицу определяется как F = q * v * B * sin(θ), где v - скорость частицы, θ - угол между векторами скорости и магнитной индукции.
Так как сила направлена вниз, то угол между векторами скорости и магнитной индукции составляет 90 градусов. Тогда sin(90°) = 1.
Из уравнения силы Лоренца можно найти скорость частицы:
F = q * v * B
v = F / (q * B)
v = 0,4 * 10^-15 / (1,6 * 10^-19 * 100 * 10^-3)
v = 0,25 * 10^4 m/s
v = 2,5 * 10^3 m/s
Ответ:
Скорость частицы равна 2,5 * 10^3 м/с, если сила Лоренца равна 0,4 фН и действует на протон вниз при влетении в магнитное поле с индукцией 100 мТл.