高校物理「磁気」磁場中の荷電粒子が受ける力と運動@
磁束密度B[T]の一様な磁場中で、質量m[kg],電荷q[C]の荷電粒子が、速さv[m/s]で磁場と垂直に運動しているとするとき、次の問いに答えよ。ただしq>0とする。
(1) この荷電粒子が磁場から受けるローレンツ力の大きさを求めよ。
共通テスト・センター過去問
磁場中を荷電粒子が移動すると、磁場から力を受けます。この力をローレンツ力といいます。
ローレンツ力の大きさf[N]は、次の式で求めることができます。
f=qvB
qは電荷、vは粒子の速さ、Bは磁束密度ですね。
この問題で与えられた値も、これらと同じなので、求めるローレンツ力はqvB[N]となります。
ローレンツ力は運動方向と垂直にはたらくので、ローレンツ力が向心力となり、粒子は等速円運動をします。
次の問題→円運動の半径
◆関連項目
磁場、ローレンツ力、磁束・磁束密度
電気・磁気まとめ
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2021年10月20日
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