電磁気

【演習】ローレンツ力

物理【電磁気】第22講『ローレンツ力』の講義内容に関連する演習問題です。 講義編を未読の方は問題を解く前にご一読ください。

ローレンツ力磁場の中で導線に電流を流すと,導線が力を受けます。その電流が受ける力についてもう少し掘り下げて考えてみましょう。...
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問題

[Level.1]
鉛直上向きに磁束密度0.50Tの一様な磁場の中を,2.0×102m/sの速さで陽子が運動している。 陽子の速度の向きが水平で東向きのとき,陽子が磁場から受ける力の向きを答えよ。

[Level.2]
前問において,陽子が磁場から受ける力の大きさを答えよ。 ただし,電気素量を1.6×10-19Cとする。

[Level.3]
下図のように,磁石がつくる磁束密度Bの磁場に対して角度θ,速さvで電子を入射する。 電子が磁場から受ける力の大きさと向きを答えよ。 ただし,電気素量をeとする。

この下に答えを載せていますが,まずは自力で考えてみましょう。


答え

[Level.1]
南向き

[Level.2]
1.6×10-17N

[Level.3]
大きさ:evBsinθ
向き:画面の奥から手前に向かう方向

(※ 解説は現在準備中。)