Для определения максимальной силы, с которой магнитное поле действует на заряженную частицу, движущуюся в этом поле, мы можем воспользоваться формулой для силы Лоренца. Эта сила определяется следующим образом:
[ F = q \cdot v \cdot B \cdot \sin(\theta), ]
где:
- ( F ) — сила Лоренца,
- ( q ) — заряд частицы,
- ( v ) — скорость частицы,
- ( B ) — магнитная индукция,
- ( \theta ) — угол между направлением движения частицы и направлением магнитного поля.
Максимальная сила достигается, когда (\sin(\theta) = 1), что соответствует случаю, когда частица движется перпендикулярно магнитному полю ((\theta = 90^\circ)).
Подставим значения в формулу:
- ( q = 1,0 \times 10^{-6} ) Кл,
- ( v = 10000 ) м/с,
- ( B = 10,0 ) мТл = ( 10,0 \times 10^{-3} ) Тл.
Максимальная сила будет:
[ F_{\text{max}} = q \cdot v \cdot B = (1,0 \times 10^{-6}) \cdot 10000 \cdot (10,0 \times 10^{-3}) = 1,0 \times 10^{-6} \cdot 10000 \cdot 10,0 \times 10^{-3}. ]
[ F_{\text{max}} = 1,0 \times 10^{-6} \times 10^4 \times 10^{-2} = 1,0 \times 10^{-4} \, \text{Н}. ]
Таким образом, максимальная сила, с которой магнитное поле индукцией 10,0 мТл действует на частицу с зарядом (1,0 \times 10^{-6}) Кл, движущуюся со скоростью 10000 м/с перпендикулярно полю, составляет (1,0 \times 10^{-4}) Н.