高校物理「磁気」磁場中の荷電粒子が受ける力と運動�B円運動の周期

高校物理「磁気」磁場中の荷電粒子が受ける力と運動�B円運動の周期

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。

(2) この荷電粒子がローレンツ力を受けて等速円運動をするとき、その円軌道の半径を求めよ。

(3) (2)の円運動の周期を求めよ。


この記事では(3)を解説します。


共通テスト・センター過去問



円運動の周期はまず、「Ｔ＝２π／ω」ですね。

そして「ω＝ｖ／ｒ」だから、

Ｔ＝２πｒ／ｖ

と書き直すことができます。

(2)より、ｒ＝ｍｖ／ｑＢです。

これを代入すれば、

Ｔ＝２π・(ｍｖ／ｑＢ)／ｖ
　＝２πｍ／ｑＢ


この問題の最初に戻る→ローレンツ力の大きさ


◆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
等速円運動


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