2009年度 理論 問12
問題文
この問題の誤りを報告図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 [m/s] の電子が磁界の向きに対して [°] の角度 (0° < < 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電界中に、速さ [m/s] の電子が電界の向きに対して [°] の角度 (0° < < 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。
出典：第三種電気主任技術者 2009年度 理論 問12
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正答：(5)
要点
正解は(5)。磁界中の電子はローレンツ力を受ける。力の向きは速度ベクトルと磁界ベクトルの両方に垂直（直角）である。磁界に対して斜めに突入した場合、磁界と平行な速度成分は等速直線運動し、垂直な成分は円運動するため、合成されて「らせん」運動となる。
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磁界中の電子はローレンツ力を受ける。力の向きは速度ベクトルと磁界ベクトルの両方に垂直（直角）である。磁界に対して斜めに突入した場合、磁界と平行な速度成分は等速直線運動し、垂直な成分は円運動するため、合成されて「らせん」運動となる。
電界中の電子（負電荷）は、電界の向きと「反対」方向に力を受ける。斜めに突入した場合、電界に垂直な方向は等速、平行な方向（逆向き）には等加速度運動をするため、「放物線」を描く。
よって、(ア)直角、(イ)らせん、(ウ)反対、(エ)放物線。