Для решения данной задачи воспользуемся законом Лоренца, который описывает силу, действующую на заряженную частицу в магнитном поле. Формула для силы Лоренца выглядит следующим образом:
[ \mathbf{F} = q \mathbf{v} \times \mathbf{B} ]
где:
- ( \mathbf{F} ) — сила, действующая на заряд,
- ( q ) — величина заряда,
- ( \mathbf{v} ) — скорость заряда,
- ( \mathbf{B} ) — вектор магнитной индукции,
- ( \times ) — векторное произведение.
Давайте подставим данные из условия задачи:
- ( q = 10^{-7} ) Кл,
- ( v = 600 ) м/с,
- ( B = 0,02 ) Тл.
Так как заряд движется перпендикулярно силовым линиям магнитного поля, угол между векторами скорости и магнитного поля составляет 90 градусов. В этом случае модуль векторного произведения ( \mathbf{v} \times \mathbf{B} ) можно упростить до обычного произведения модулей этих векторов:
[ |\mathbf{F}| = q v B \sin(\theta) ]
где (\theta) — угол между ( \mathbf{v} ) и ( \mathbf{B} ). Для перпендикулярного движения (\theta = 90^\circ), и (\sin(90^\circ) = 1).
Теперь подставим значения:
[ |\mathbf{F}| = 10^{-7} \, \text{Кл} \times 600 \, \text{м/с} \times 0,02 \, \text{Тл} ]
Вычислим это значение:
[ |\mathbf{F}| = 10^{-7} \times 600 \times 0,02 ]
[ |\mathbf{F}| = 10^{-7} \times 12 ]
[ |\mathbf{F}| = 1.2 \times 10^{-6} \, \text{Н} ]
Таким образом, на заряд действует сила величиной ( 1.2 \times 10^{-6} ) Н (ньютонов).