Какая сила действует на протон , движущийся со скоростью 10 мм/с в магнитном поле с индукцией 0,2 тл перпендикулярно линиям индукции. можно подробное объяснение

Для решения этой задачи необходимо воспользоваться законом Лоренца. Когда заряженная частица движется в магнитном поле, на нее действует сила, отклоняющая ее от прямолинейного пути. 1. Теоретическая основа На движущийся заряд в магнитном поле действует сила Лоренца. Ее модуль вычисляется по формуле: $F=q\cdot v\cdot B\cdot \sin \left(\alpha \right)$Где:

• $F$ — сила Лоренца (Ньютоны, Н); $q$ — электрический заряд частицы (Кулоны, Кл); $v$ — скорость движения частицы (метры в секунду, м/с); $B$ — индукция магнитного поля (Тесла, Тл); $\alpha$ — угол между вектором скорости и вектором магнитной индукции.

2. Исходные данные Для расчета нам необходимы физические константы и значения из условия задачи:

1. Заряд протона ( $q$): Протон обладает элементарным положительным зарядом. Его значение составляет примерно $1,6\cdot {10}^{-19}$ Кл. Скорость ( $v$): Дано 10 мм/с. Переведем в систему СИ (метры в секунду):
   $10\text{мм/с}=0,01\text{м/с}={10}^{-2}\text{м/с}$ Индукция ( $B$): 0,2 Тл. Угол ( $\alpha$): В условии сказано, что частица движется перпендикулярно линиям индукции. Это значит, что $\alpha ={90}^{\circ }$. Поскольку $\sin \left({90}^{\circ }\right)=1$, формула упрощается до $F=qvB$.

3. Пошаговый расчет Подставим все известные значения в формулу:

1. Запишем выражение:
   $F=(1,6\cdot {10}^{-19}\text{Кл})\cdot \left({10}^{-2}\text{м/с}\right)\cdot (0,2\text{Тл})$ Перемножим численные коэффициенты:
   $1,6\cdot 0,2=0,32$ Перемножим степени десятки:
   ${10}^{-19}\cdot {10}^{-2}={10}^{-21}$ Итоговый результат:
   $F=0,32\cdot {10}^{-21}\text{Н}$

Для приведения к стандартному виду (научной нотации) перенесем запятую: $F=3,2\cdot {10}^{-22}$ Н 4. Направление силы Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки:

• Если расположить левую руку так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление движения положительного заряда (протона), то отогнутый на 90 градусов большой палец укажет направление действующей силы.

Резюме На протон действует сила Лоренца, равная $3,2\cdot {10}^{-22}$ Ньютона. Эта сила крайне мала в макромире, однако для микрочастицы ее достаточно, чтобы заставить ее двигаться по окружности. Если вам потребуется рассчитать радиус этой окружности или ускорение протона, я могу составить соответствующие формулы.