Отрицательно заряженная частица, имеющая горизонтально направленную скорость, влетает в область поля перпендикулярно магнитным линиям индукции. Куда направлена действующая на частицу сила и почему?
1) к нам из-за плоскости рисунка
2) от нас перпендикулярно плоскости рисунка
3) горизонтально влево в плоскости рисунка
4) горизонтально вправо в плоскости рисунка

Правильный ответ зависит от того, куда направлены магнитные линии индукции на рисунке, но в таких задачах обычно используется правило левой руки.

На частицу в магнитном поле действует сила Лоренца:

где:

• $q$ — заряд частицы;

• $\vec{v}$ — скорость частицы;

• $\vec{B}$ — магнитная индукция.

Так как частица отрицательно заряжена, направление силы будет противоположным тому, которое получилось бы для положительного заряда.

Чтобы определить направление силы:

1. Расставляем пальцы правой руки по направлению скорости $\vec{v}$.

2. Поворачиваем их к магнитному полю $\vec{B}$.

3. Большой палец покажет направление силы для положительного заряда.

4. Для отрицательной частицы направление нужно поменять на противоположное.

В условии сказано, что частица летит перпендикулярно магнитным линиям, значит сила будет направлена перпендикулярно и скорости, и магнитному полю. Поэтому она не будет направлена горизонтально влево или вправо, а выйдет из плоскости рисунка или войдет в неё.

Если магнитные линии направлены от нас (в плоскость рисунка), а скорость частицы направлена вправо, то для положительного заряда сила была бы направлена вверх, а для отрицательного — вниз (если рисунок это позволяет). Но в типичном варианте с горизонтальной скоростью и полем перпендикулярно рисунку ответом из предложенных является направление перпендикулярно плоскости рисунка.

Таким образом, выбирается:

2) от нас перпендикулярно плоскости рисунка.

Причина: на движущуюся заряженную частицу в магнитном поле действует сила Лоренца, направление которой определяется векторным произведением скорости и магнитной индукции, а для отрицательного заряда оно противоположно правилу для положительного заряда.