平成27年度センター試験【物理】第2問 問4|円運動

参考資料

 

問3に引き続き、磁場中で運動している粒子に関する問題です。

ここでは粒子の速さ v と円運動の半径 r を求めます。

 

質量 m の粒子の速さ v は運動エネルギー En と(1)式の関係があります。

参考資料 (1)式

したがって v は(2)式で与えられます。

参考資料 (2)式

 

磁束密度 B の下で電荷 q をもつ粒子が速さ v で運動しているとき、粒子にはたらく力 F は(3)式で与えられます。

参考資料 (3)式

フレミングの左手の法則から、はたらく力の向きは円の中心方向です。

 

速さ v で半径 r の円運動をしている粒子の、円の中心方向の加速度 a は(4)式で与えられます。

参考資料 (4)式

 

以上の関係式と運動方程式を使って円運動の半径 r を求めます。

参考資料 (5)式

Follow me!