Сила, действующая на заряд в магнитном поле, определяется силой Лоренца. Формула для вычисления силы Лоренца выглядит следующим образом:
[ F = qvB\sin(\theta) ]
Где:
- ( F ) — сила Лоренца (Ньютон, Н),
- ( q ) — заряд частицы (Кулон, Кл),
- ( v ) — скорость частицы (метры в секунду, м/с),
- ( B ) — магнитная индукция (Тесла, Тл),
- ( \theta ) — угол между векторами скорости и магнитной индукции (градусы или радианы).
Для электрона заряд ( q ) равен приблизительно ( -1.6 \times 10^{-19} ) Кл. Скорость электрона задана как ( 3 \times 10^6 ) м/с, магнитная индукция ( B ) равна 0,1 Тл, и угол ( \theta ) между вектором скорости и вектором магнитной индукции равен 90 градусов, что означает ( \sin(90^\circ) = 1 ).
Подставляя значения в формулу, получаем:
[ F = (-1.6 \times 10^{-19} \text{ Кл}) \times (3 \times 10^6 \text{ м/с}) \times (0.1 \text{ Тл}) \times 1 ]
[ F = -4.8 \times 10^{-14} \text{ Н} ]
Знак минус указывает на направление силы, которое противоположно выбранной системе координат, но поскольку нас интересует абсолютное значение силы, ответ будет:
[ F = 4.8 \times 10^{-14} \text{ Н} ]
Таким образом, сила Лоренца, действующая на электрон, равна ( 4.8 \times 10^{-14} ) Ньютонов.