Номер 1041, страница 235 - гдз по физике 10 класс сборник задач Дорофейчик, Белая

1041. На рисунке 240, а—г показано направление скорости $\vec{v}$ заряженной частицы $q$, влетающей в однородное магнитное поле, индукция которого $\vec{B}$. Определите направление силы Лоренца, действующей на частицу.

a
$q<0$ $\vec{v}$ $\vec{B}$

б
$q>0$ $\vec{v}$ $\vec{B}$

в
$q>0$ $\vec{v}$ $\vec{B}$

г
$\vec{B}$ $\vec{v}$ $q<0$

Рис. 240

Решение

Для определения направления силы Лоренца $\vec{F_Л}$, действующей на заряженную частицу в магнитном поле, используется формула $\vec{F_Л} = q(\vec{v} \times \vec{B})$, где $q$ — заряд частицы, $\vec{v}$ — её скорость, а $\vec{B}$ — вектор магнитной индукции. Направление векторного произведения $\vec{v} \times \vec{B}$ определяется по правилу правой руки. Если заряд $q$ положителен ($q > 0$), направление силы Лоренца совпадает с направлением $\vec{v} \times \vec{B}$. Если заряд $q$ отрицателен ($q < 0$), направление силы Лоренца противоположно направлению $\vec{v} \times \vec{B}$.

a
Заряд частицы $q < 0$ (отрицательный). Вектор скорости $\vec{v}$ направлен вверх, а вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен из плоскости рисунка (на нас, ⊙).
Сначала определим направление вектора $\vec{v} \times \vec{B}$ по правилу правой руки. Располагаем четыре пальца правой руки по направлению скорости $\vec{v}$ (вверх) и сгибаем их в сторону вектора $\vec{B}$ (на нас). Отогнутый большой палец укажет направление $\vec{v} \times \vec{B}$ — влево.
Так как заряд частицы отрицательный, сила Лоренца $\vec{F_Л}$ направлена в сторону, противоположную вектору $\vec{v} \times \vec{B}$, то есть вправо.
Ответ: Сила Лоренца направлена вправо (→).

б
Заряд частицы $q > 0$ (положительный). Вектор скорости $\vec{v}$ направлен вниз, а вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен в плоскость рисунка (от нас, ⊗).
Определим направление вектора $\vec{v} \times \vec{B}$ по правилу правой руки. Располагаем четыре пальца правой руки по направлению скорости $\vec{v}$ (вниз) и сгибаем их в сторону вектора $\vec{B}$ (от нас). Отогнутый большой палец укажет направление $\vec{v} \times \vec{B}$ — влево.
Так как заряд частицы положительный, сила Лоренца $\vec{F_Л}$ сонаправлена с вектором $\vec{v} \times \vec{B}$, то есть направлена влево.
Ответ: Сила Лоренца направлена влево (←).

в
Заряд частицы $q > 0$ (положительный). Вектор скорости $\vec{v}$ направлен вправо, а вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен из плоскости рисунка (на нас, ⊙).
Определим направление вектора $\vec{v} \times \vec{B}$ по правилу правой руки. Располагаем четыре пальца правой руки по направлению скорости $\vec{v}$ (вправо) и сгибаем их в сторону вектора $\vec{B}$ (на нас). Отогнутый большой палец укажет направление $\vec{v} \times \vec{B}$ — вниз.
Так как заряд частицы положительный, сила Лоренца $\vec{F_Л}$ сонаправлена с вектором $\vec{v} \times \vec{B}$, то есть направлена вниз.
Ответ: Сила Лоренца направлена вниз (↓).

г
Заряд частицы $q < 0$ (отрицательный). Вектор скорости $\vec{v}$ направлен влево, а вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен вверх.
Сначала определим направление вектора $\vec{v} \times \vec{B}$ по правилу правой руки. Располагаем четыре пальца правой руки по направлению скорости $\vec{v}$ (влево) и сгибаем их в сторону вектора $\vec{B}$ (вверх). Отогнутый большой палец укажет направление $\vec{v} \times \vec{B}$ — в плоскость рисунка (от нас, ⊗).
Так как заряд частицы отрицательный, сила Лоренца $\vec{F_Л}$ направлена в сторону, противоположную вектору $\vec{v} \times \vec{B}$, то есть из плоскости рисунка (на нас, ⊙).
Ответ: Сила Лоренца направлена из плоскости рисунка на наблюдателя (⊙).