☰ Содержание · Физика

Рамка с током и сила Лоренца

Уроки 55–56 · 2 урока · П. К. Хабибуллаев, А. Бойдедаев, А. Д. Бахромов, Ж. Э. Усаров, К. Т. Суяров, М. К. Юлдашева. Физика: учебник для 8 класса общеобразовательных школ, переработанное и дополненное 3-е издание. Творческий издательско-полиграфический дом «O‘qituvchi», Ташкент, 2019
56

Движение заряженной частицы в магнитном поле

Учебник: с. 155–156
ЦельЗнай силу действия магнитного поля на движущийся заряд — силу Лоренца F = qvB — и её направление.
Новые слова
сила Лоренца · Lorens kuchiзаряженная частица · zaryadli zarraскорость · tezlikэлементарный заряд e · elementar zaryad e
Объяснение

Магнитное поле действует и на движущуюся заряженную частицу; эту силу называют силой Лоренца. Если скорость частицы v перпендикулярна линиям поля, F = q·v·B: q — заряд, v — скорость, B — магнитная индукция. Направление силы находят по правилу левой руки (четыре пальца направляют по скорости положительной частицы; для отрицательной частицы четыре пальца направляют против скорости). Так как сила Лоренца всегда перпендикулярна скорости, она изменяет только направление скорости частицы, а не её значение. Сила Ампера на самом деле — это сумма сил Лоренца, действующих на многочисленные движущиеся заряды в проводнике. Для электрона e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл.

Примеры
Электрон со скоростью v = 2·10⁷ м/с в поле B = 1,25 Тл, q = 1,6·10⁻¹⁹ Кл: F = 1,6·10⁻¹⁹ · 2·10⁷ · 1,25 = 4·10⁻¹² Н = 4 пН.
Частица с q = 2·10⁻⁶ Кл, v = 100 м/с, B = 0,5 Тл: F = 2·10⁻⁶ · 100 · 0,5 = 10⁻⁴ Н. Если B удвоится, F тоже удвоится.
Работа в классе

Нарисуй в тетради электронный пучок, влетающий в магнитное поле (линии поля входят в страницу), и отметь направление силы по правилу левой руки (помни, что электрон отрицателен).

Упражнения
1
Запиши формулу силы Лоренца и назови входящие в неё величины.
2
Электрон со скоростью v = 10⁷ м/с в поле B = 2,5 Тл. F в пН? (e = 1,6·10⁻¹⁹ Кл)
3
Частица с q = 5·10⁻⁶ Кл, v = 200 м/с, B = 0,2 Тл. F в мкН? (1 Н = 10⁶ мкН)
4
Почему сила Лоренца не изменяет скорость частицы по величине?