Магнетизм — Задание 12 ЕГЭ по физике №00047807

Частица заряжена отрицательно и летит вправо, а линии магнитного поля лежат в плоскости рисунка и идут наискосок — вправо и вниз. На движущийся заряд поле действует силой Лоренца, её направление находят правилом левой руки.

Шаг 1. Какие направления вообще возможны. Сила Лоренца перпендикулярна и скорости, и вектору индукции. Скорость и поле лежат в плоскости рисунка, значит сила перпендикулярна этой плоскости: она направлена либо к наблюдателю, либо от него. Вправо, влево, вверх или вниз она быть не может.

Шаг 2. Какая часть поля работает. Разложим вектор $\vec B$ на две составляющие: вдоль скорости (вправо) и поперёк неё (вниз). На заряд, летящий вдоль линий поля, поле не действует, поэтому первая составляющая силы не даёт. Работает только составляющая, направленная вниз.

Шаг 3. Правило левой руки для положительного заряда. Расположи левую руку так, чтобы поперечная составляющая поля (вниз) входила в ладонь, — ладонь смотрит вверх. Четыре пальца направь по скорости — вправо. Отставленный большой палец уйдёт за плоскость рисунка: для положительной частицы сила была бы направлена от наблюдателя.

Шаг 4. Знак заряда. Частица отрицательная, поэтому сила направлена противоположно: к наблюдателю. То же получится, если сразу заменить летящую вправо отрицательную частицу током, текущим влево, и направить четыре пальца по этому току.

Проверим себя. Ответ — одно из двух направлений, оставшихся после шага 1, как и должно быть. А положительная частица на том же месте получила бы силу в обратную сторону — от наблюдателя.