Uzasadnienie: 

1. Siła Lorentza jest siłą magnetyczną działającą na naładowaną cząstkę znajdująca się w jednorodnym polu magnetycznym:

${\vec{F}}_L=q\vec{v}\times \vec{B}$

gdzie:

${\vec{F}}_L$ - siła Lorentza,

$q$ - wartość ładunku cząstki poruszającej się w polu magnetycznym,

$\vec{v}$ - prędkość cząstki,

$\vec{B}$ - indukcja pola magnetycznego.

Ponieważ mamy tutaj do czynienia z iloczynem wektorowym to wartość siły Lorentza możemy przedstawić wzorem:

$F_L=qvB\sin \alpha$

gdzie:

$F_L$ - wartość siły Lorentza,

$q$ - wartość ładunku cząstki poruszającej się w polu magnetycznym,

$v$ - wartość prędkości cząstki,

$B$ - wartość indukcji pola magnetycznego,

$\alpha$ - kąt pomiędzy wektorem prędkości, a wektorem indukcji pola. 

Widzimy, że wartość siły magnetycznej zależy od wartości prędkości cząstki. Siła magnetyczna oddziałuje tylko, gdy naładowana cząstka się porusza. Gdy cząstka jest w spoczynku to siła magnetyczna na nią nie oddziałuje. Dlatego ruch cząstki jest warunkiem koniecznym, aby na cząstkę oddziaływała siła Lorentza. Ruch cząstki nie jest jednak warunkiem wystarczającym, gdyż jeśli kąt pomiędzy wektorem prędkości, a wektorem indukcji pola wynosiłby $0°$, to $\sin 0°=0$, zatem w takim przypadku mimo, że cząstka poruszałaby się - siła magnetyczna nie będzie działać. 

2. Gdy cząstka jest w spoczynku to jej szybkość wynosi zero:

$v=0$

Gdy wstawimy powyższą wartość szybkości do wzoru na wartość siły Lorentza, który przedstawiliśmy w podpunkcie 1. to widzimy, że wynosi ona zero. Oznacza to, że na cząstkę nie oddziałuje siła magnetyczna. Zatem ten warunek jest wystarczający aby na cząstkę nie działała siła magnetyczna.

3. Gdy cząstka naładowana porusza się w polu magnetycznym, to siła Lorentza (wzór na jej wartość jest podany w podpunkcie 1.) oddziałuje na nią prostopadle do jej prędkości i powoduje odchylenie toru ruchu. Jeśli więc widzimy, że elektron zmienia kierunek ruchu, to jest możliwość, że działa na niego pola magnetycznego. 

Jednak pole elektryczne również może powodować zmianę toru ruchu elektronu, wywierając na niego siłę wzdłuż linii pola (zgodnie z kierunkiem siły Coulomba).

Dlatego sama obserwacja odchylenia toru elektronu nie jest wystarczającym dowodem na obecność pola magnetycznego – może ono wynikać również z obecności pola elektrycznego lub obu pól jednocześnie.

 Odpowiedź: 

1. Ruch naładowanej cząstki w polu magnetycznym jest warunkiem  koniecznym  działania na cząstkę siły magnetycznej.

2. Spoczynek naładowanej cząstki w polu magnetycznym jest warunkiem  wystarczającym , aby na cząstkę nie działała siła magnetyczna.

3. Jeśli w pewnym obszarze porusza się elektron i ulega on odchyleniu od pierwotnego kierunku ruchu, to na tej podstawie nie możemy być przekonani, że w tym obszarze istnieje pole magnetyczne.