電験三種 H21年 理論 問12(電気力)

電験三種 H21年 理論 問12(電気力)

問 12 
図1のように、真空中において強さが一定で一様な磁界中に、速さ $v$ [m/s] の電子が磁界の向きに対して θ[°] の角度 (0[°] <θ[°] <90[°] ) で突入した。

この場合、電子は進行方向にも磁界の向きにも (ア) 方向の電磁力を常に受けて、その軌跡は、(イ) を描く。

 次に、電界中に電子を置くと、電子は電界の向きと (ウ) 方向の静電力を受ける。

また、図2のように、強さが一定で一様な磁界中に、速さ $v$ [m/s] の電子が磁界の向きに対して θ[°] の角度 (0[°] <θ[°] <90[°] ) で突入したとき、その軌跡は、(エ) を描く。

 上記の記述中の空白箇所 (ア)、(イ)、(ウ)及び(エ)に当てはまる語句として、正しいものを組み合わせたのは次のうちどれか。

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解 答

図1の場合は、電子が平等磁界中に突入すると進行方向に対して、直角に電磁力を受けるため図3のように、らせん状の軌跡になります。

また、電子が磁界に対して、直角に突入すると電子は等速円運動を行います。

図2の場合は、平等電界中にある角度で突入した電子は、図4にあるように放物線の奇跡を描く。

正解は(5)