В однородном магнитном поле, которое направлено перпендикулярно листу тетради и направлено к вам, влетает положительно
В однородном магнитном поле, которое направлено перпендикулярно листу тетради и направлено к вам, влетает положительно заряженная частица горизонтально со скоростью 10^6 м/с. Она начинает двигаться по окружности радиусом 1 см под действием силы, значение которой равно 1,67 • 10^-11 Н. - Какое направление имеют сила и ускорение? Какова траектория движения частицы? Возможно ли изменение кинетической энергии частицы этой силой? - Каково значение ускорения частицы? О чём говорит это значение ускорения?
Zolotoy_Korol_6410 23
Согласно задаче, в данном случае у нас есть положительно заряженная частица, движущаяся в однородном магнитном поле. Из условия видно, что магнитное поле направлено перпендикулярно листу тетради и направлено к нам.1. Направление силы и ускорения:
Магнитное поле в данной ситуации создает силу Лоренца на движущуюся частицу, которая всегда направлена перпендикулярно и к направлению скорости, и к направлению магнитного поля. В данном случае, мы знаем, что частица движется горизонтально, то есть параллельно листу тетради. Зная это, мы можем определить, что сила будет направлена вертикально вверх, а ускорение - в направлении, противоположном направлению скорости.
2. Траектория движения частицы:
Поскольку ускорение направлено противоположно направлению скорости, считается, что сила Лоренца играет роль центростремительной силы. Это означает, что частица движется по окружности. Радиус окружности в данном случае равен 1 см (0,01 м), так как это дано в задаче.
3. Возможность изменения кинетической энергии:
Сила Лоренца не работает на частицу по направлению ее перемещения. Это означает, что сила не выполняет работу над частицей, и, следовательно, нет перехода энергии между кинетической и другими формами энергии (потенциальной, например). В итоге, сила не изменяет кинетическую энергию частицы.
4. Значение ускорения частицы:
Мы знаем, что сила, создаваемая магнитным полем, равна 1,67 • 10^-11 Н. Ускорение частицы в данном случае можно найти, используя второй закон Ньютона, который гласит: сила равна массе умноженной на ускорение (F = ma). В нашем случае, сила F равна 1,67 • 10^-11 Н. Массу частицы мы не знаем, но это значение не влияет на направление и интенсивность ускорения. Поэтому значение ускорения будет равно 1,67 • 10^-11 м/с^2.
Значение ускорения говорит о том, что частица движется по криволинейной траектории (окружности радиусом 1 см) под действием силы, создаваемой внешним магнитным полем, и ее скорость меняется с течением времени, но только направление скорости меняется (вертикально вверх), а величина скорости остается постоянной.