Сила Лоренца

Тренажер посвящен силе Лоренца — силе, с которой магнитное поле действует на движущуюся заряженную частицу: $F_{\text{Л}} = |q|vB\sin\alpha$. Если частица влетает перпендикулярно линиям индукции, сила Лоренца сообщает ей центростремительное ускорение и частица движется по окружности радиусом $r = \frac{mv}{|q|B}$.

Тренажер предназначен для учеников 11 класса. Заряды и массы электрона, протона и альфа-частицы даны в условии в стандартном виде, поэтому главная трудность — действия со степенями десяти. Угол между скоростью и линиями индукции равен $90^\circ$ или $30^\circ$.

Рядом с заданием нарисовано магнитное поле (точки — линии индукции направлены на нас, крестики — от нас), частица, ее скорость и сила Лоренца. В задачах на радиус после ответа появляется окружность, по которой движется частица.

Задания создаются заново при каждом ответе, виды задач чередуются в случайном порядке:

• сила Лоренца по заряду, скорости частицы и индукции поля;
• скорость частицы или индукция поля по силе Лоренца;
• радиус окружности, по которой движется частица;
• скорость частицы или индукция поля по радиусу окружности.

Ответ вводится числом в указанной единице; если величина записывается в стандартном виде, вводится множитель перед степенью десяти, сама степень стоит после поля ответа. Для вычислений можно открыть калькулятор, а к каждому заданию есть решение по шагам.

В результате вы научитесь рассчитывать силу Лоренца и движение заряженной частицы в однородном магнитном поле.