Что такое сила Лоренца

Направление силы Лоренца определяется по правилу левой руки.

Правило левой руки для положительно заряженной частицы

Если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали направление скорости положительно заряженной частицы, тогда отставленный большой палец укажет направление силы Лоренца.

Правило левой руки для положительно заряженных частиц — Правило левой руки для положительно заряженной частицы.

Правило левой руки для отрицательно заряженной частицы

В случае движения отрицательного заряда мы представляем себе, что ситуация аналогична движению положительного заряда в противоположном направлении.
Тогда, если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, четыре вытянутых пальца были направлены против вектора скорости отрицательно заряженной частицы, то отставленный большой палец укажет направление силы Лоренца.

Величина силы Лоренца определяется по формуле:

F_{\text{л}} = q \cdot B \cdot v \cdot \sin\alpha

Где:
$v$ — скорость движения точечного заряда, [м/с];
$\alpha$ — угол между вектором скорости частицы и вектором магнитной индукции, [град].

Задание 1

Электрон движется в магнитном поле постоянного магнита. Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Лоренца, действующая на электрон? Ответ запишите словом (словами).

Электрон движется в магнитном поле постоянного магнита — Движение электрона в магнитном поле постоянного магнита

Движущаяся частица — электрон, по правилу левой руки сила Лоренца направлена от наблюдателя (для электрона — направляем четыре пальца против скорости частицы, вектор магнитной индукции входит в ладонь, отставленный большой палец показывает направление силы Лоренца).
Ответ: от наблюдателя.

Задание 2

Электрон $e^-$ имеет горизонтальную скорость $\vec{v}$, направленную вдоль длинного проводника с током $I$ (см. рисунок). Куда направлена относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) действующая на электрон сила Лоренца $F_{\text{л}}$? Ответ запишите словом (словами).

Электрон E с горизонтальной скоростью V — Движение электрона вдоль проводника с током

По правилу правой руки вектор магнитной индукции, создаваемой проводником, направлен к наблюдателю.
По правилу левой руки сила Лоренца направлена вверх (для электрона — направляем четыре пальца против скорости частицы, вектор магнитной индукции входит в ладонь, отставленный большой палец показывает направление силы Лоренца).
Ответ на задание 2
Ответ: вверх.

Задание 3

В некоторый момент времени скорость $\vec{v}$ электрона $e^-$, движущегося в магнитном поле, направлена вдоль оси $x$ (см. рисунок). Как направлен относительно рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) вектор магнитной индукции $\vec{B}$, если в этот момент сила Лоренца, действующая на электрон, направлена вдоль оси $y$? Ответ запишите словом (словами).

Решение задание 3, сила Лоренца
По правилу левой руки для электрона направляем большой палец в ту же сторону, куда направлена сила Лоренца, четыре пальца — против скорости частицы, вектор $B$ должен входить в ладонь, следовательно он направлен к наблюдателю.
Ответ: к наблюдателю.

Задание 4

Отрицательно заряженная частица влетает в однородное магнитное поле (см. рисунок). Определите, как направлена относительно плоскости рисунка (вправо, влево, вверх, вниз, к наблюдателю, от наблюдателя) сила Лоренца, действующая на эту частицу. Ответ запишите словом (словами).

Отрицательно заряженная частица летит влево — это всё равно что положительно заряженная частица летит вправо.
Решение задание 4, сила Лоренца
По правилу левой руки сила Лоренца направлена от наблюдателя.
Ответ: от наблюдателя.