Электрон движется в однородном магнитном поле с индукцией 0,01 Тл. Скорость электрона равна 10^7 м/с и направлена перпендикулярно линиям индукции, модуль заряда электрона е=1,6 * 10^-19 Кл. Чему равна в этом случае сила, действующая на электрон? Совершает ли эта сила работу? Ответ обосновать.

Чтобы найти силу, действующую на электрон в магнитном поле, воспользуемся формулой для силы Лоренца:

где:

• $F$ — сила Лоренца,
• $|q| = 1,6 \times 10^{-19} \, \text{Кл}$ — модуль заряда электрона,
• $v = 10^7 \, \text{м/с}$ — скорость электрона,
• $B = 0{,}01 \, \text{Тл}$ — индукция магнитного поля,
• $\theta$ — угол между направлением скорости электрона и направлением магнитного поля.

Поскольку в условии сказано, что скорость электрона направлена перпендикулярно линиям индукции магнитного поля, угол $\theta$ равен $90^\circ$, и $\sin(90^\circ) = 1$. Тогда формула для силы упрощается:

Теперь подставим известные значения:

Выполним вычисления:

Таким образом, сила, действующая на электрон, равна $1,6 \times 10^{-14} \, \text{Н}$.

Ответ на вопрос о работе силы:

Сила Лоренца, действующая на электрон, всегда направлена перпендикулярно скорости движения электрона. Это означает, что эта сила меняет только направление движения электрона, но не его скорость. Работа силы определяется как произведение силы на перемещение в направлении этой силы. В данном случае угол между направлением силы и направлением перемещения равен $90^\circ$, поэтому сила не совершает работы, так как:

Следовательно, сила, действующая на электрон в магнитном поле, работу не совершает.