2. 磁场对运动电荷的作用力

概念解释:
当一个带电粒子在磁场中运动时，它会受到一种称为洛伦兹力的作用。这种力垂直于粒子的速度和磁场方向，导致粒子沿圆形或螺旋路径运动。

公式:
洛伦兹力 F 的大小为:
F = q × v × B × sin(θ)
其中:
- q 是粒子的电荷,
- v 是粒子的速度,
- B 是磁场强度,
- θ 是速度矢量与磁场之间的夹角。

洛伦兹力的右手定则:
与通电导线类似，洛伦兹力的方向也可以使用右手定则来确定。将拇指指向正电荷的速度方向，手指指向磁场方向，力的方向由手掌指向外。

例题:
一个带有 1.6 × 10^-19 C 电荷的质子以 2 × 10^6 m/s 的速度在 0.1 T 的磁场中运动，速度方向与磁场垂直。计算质子所受的力。

解答:
使用公式:
F = q × v × B × sin(θ)
F = 1.6 × 10^-19 × 2 × 10^6 × 0.1 × sin(90°)
F = 3.2 × 10^-14 N
因此，质子所受的力为 3.2 × 10^-14 N。