Номер 1, страница 193 - гдз по физике 10 класс учебник Громыко, Зенькович

На рисунке 169 представлены направления индукции $\vec{B}$ магнитного поля, скорости $\vec{v}$ движения частицы в данный момент времени и силы Лоренца $\vec{F}_\text{Л}$, действующей на частицу со стороны магнитного поля. Определите знак заряда частицы.

Рис. 169

Решение

Для определения знака заряда частицы $q$ воспользуемся правилом левой руки. Направление силы Лоренца $\vec{F}_Л$, действующей на движущийся заряд в магнитном поле, связано с направлением скорости частицы $\vec{v}$ и направлением вектора магнитной индукции $\vec{B}$ по формуле:$$ \vec{F}_Л = q(\vec{v} \times \vec{B}) $$

Направление силы для положительного заряда определяется по правилу левой руки. Согласно этому правилу, если левую руку расположить так, чтобы линии вектора магнитной индукции $\vec{B}$ входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление скорости $\vec{v}$, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца $\vec{F}_Л$.

Применим это правило к условиям, показанным на рисунке. Вектор магнитной индукции $\vec{B}$ направлен перпендикулярно плоскости рисунка, на наблюдателя (это показано точками). Чтобы линии индукции входили в ладонь левой руки, её нужно расположить ладонью к рисунку. Вектор скорости $\vec{v}$ направлен вправо, поэтому четыре пальца руки также направляем вправо. При таком положении руки большой палец будет указывать вниз.

Итак, мы определили, что на положительный заряд в данных условиях будет действовать сила, направленная вниз. На рисунке 169 показано, что сила Лоренца $\vec{F}_Л$ действительно направлена вниз. Так как вычисленное направление силы для положительного заряда совпадает с направлением силы, указанным в задаче, можно сделать вывод, что заряд частицы $q$ положителен.

Ответ: заряд частицы положительный.