Для вычисления силы, действующей на электрон в магнитном поле, можно использовать формулу для силы Лоренца. Сила Лоренца, действующая на заряженную частицу, движущуюся в магнитном поле, определяется как:
[ 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 вектором скорости и вектором магнитной индукции.
В данном случае:
- Заряд электрона ( q = -1.6 \times 10^{-19} ) Кл,
- Скорость электрона ( v = 10^5 ) м/с,
- Магнитная индукция ( B = 2 ) Тл,
- Угол ( \theta = 90^\circ ) (так как электрон движется перпендикулярно линиям магнитной индукции).
Поскольку (\sin(90^\circ) = 1), формула упрощается до:
[ F = q \cdot v \cdot B ]
Подставим известные значения:
[ F = (1.6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}) \cdot (10^5 \, \text{м/с}) \cdot (2 \, \text{Тл}) ]
[ F = 3.2 \times 10^{-14} \, \text{Н} ]
Таким образом, сила, действующая на электрон, составляет ( 3.2 \times 10^{-14} ) ньютонов. Эта сила направлена перпендикулярно как скорости электрона, так и линиям магнитной индукции, что приводит к закруглению траектории электрона, заставляя его двигаться по окружности.