Какой является заряд частицы, если она движется со скоростью 1000 м/с под углом 30° к линиям индукции однородного магнитного поля с индукцией 0.12 Тл и на неё действует сила 8 мкН?
Lyalya
Чтобы ответить на этот вопрос, нам понадобится использовать формулу для силы Лоренца:
\[\vec{F} = q \cdot \vec{v} \times \vec{B}\]
Где:
\(\vec{F}\) - сила, действующая на частицу,
\(q\) - заряд частицы,
\(\vec{v}\) - скорость частицы,
\(\vec{B}\) - вектор индукции магнитного поля.
Нам дано, что сила, действующая на частицу, равна 8 мкН, а индукция магнитного поля равна 0.12 Тл. Скорость частицы равна 1000 м/с под углом 30° к линиям индукции.
Давайте разобъем этот векторный уравнение на составляющие, чтобы найти заряд частицы. Перепишем уравнение в координатной форме:
\[F_x = q \cdot (v_y \cdot B_z - v_z \cdot B_y)\]
\[F_y = q \cdot (v_z \cdot B_x - v_x \cdot B_z)\]
\[F_z = q \cdot (v_x \cdot B_y - v_y \cdot B_x)\]
Скорость частицы и индукция магнитного поля заданы в векторной форме (x, y, z), где:
\(\vec{v} = (v_x, v_y, v_z) = (1000 \cdot \cos(30°), 1000 \cdot \sin(30°), 0)\),
\(\vec{B} = (B_x, B_y, B_z) = (0, 0, 0.12)\).
Подставим значения в уравнения и решим их:
\[8 \cdot 10^{-6} = q \cdot (1000 \cdot \sin(30°) \cdot 0 - 0 \cdot 0.12)\]
\[0 = q \cdot (0 \cdot 0.12 - 1000 \cdot \cos(30°) \cdot 0)\]
\[0 = q \cdot (1000 \cdot \cos(30°) \cdot 0 - 1000 \cdot \sin(30°) \cdot 0)\]
Очевидно, что последние два уравнения дадут нам нули, так как там есть множитель ноль.
Решая первое уравнение, получим:
\[8 \cdot 10^{-6} = q \cdot 0\]
Так как произведение нуля на любое число будет равно нулю, то у нас есть бесконечное количество возможных значений для заряда частицы \(q\).
Таким образом, зная только информацию, предоставленную в задаче, мы не можем точно определить заряд частицы.
\[\vec{F} = q \cdot \vec{v} \times \vec{B}\]
Где:
\(\vec{F}\) - сила, действующая на частицу,
\(q\) - заряд частицы,
\(\vec{v}\) - скорость частицы,
\(\vec{B}\) - вектор индукции магнитного поля.
Нам дано, что сила, действующая на частицу, равна 8 мкН, а индукция магнитного поля равна 0.12 Тл. Скорость частицы равна 1000 м/с под углом 30° к линиям индукции.
Давайте разобъем этот векторный уравнение на составляющие, чтобы найти заряд частицы. Перепишем уравнение в координатной форме:
\[F_x = q \cdot (v_y \cdot B_z - v_z \cdot B_y)\]
\[F_y = q \cdot (v_z \cdot B_x - v_x \cdot B_z)\]
\[F_z = q \cdot (v_x \cdot B_y - v_y \cdot B_x)\]
Скорость частицы и индукция магнитного поля заданы в векторной форме (x, y, z), где:
\(\vec{v} = (v_x, v_y, v_z) = (1000 \cdot \cos(30°), 1000 \cdot \sin(30°), 0)\),
\(\vec{B} = (B_x, B_y, B_z) = (0, 0, 0.12)\).
Подставим значения в уравнения и решим их:
\[8 \cdot 10^{-6} = q \cdot (1000 \cdot \sin(30°) \cdot 0 - 0 \cdot 0.12)\]
\[0 = q \cdot (0 \cdot 0.12 - 1000 \cdot \cos(30°) \cdot 0)\]
\[0 = q \cdot (1000 \cdot \cos(30°) \cdot 0 - 1000 \cdot \sin(30°) \cdot 0)\]
Очевидно, что последние два уравнения дадут нам нули, так как там есть множитель ноль.
Решая первое уравнение, получим:
\[8 \cdot 10^{-6} = q \cdot 0\]
Так как произведение нуля на любое число будет равно нулю, то у нас есть бесконечное количество возможных значений для заряда частицы \(q\).
Таким образом, зная только информацию, предоставленную в задаче, мы не можем точно определить заряд частицы.
Знаешь ответ?