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東邦大学物理2013年第9問

図のように、z軸の正の向きに、磁束密度Bの一様な磁場と、強さEの一様な電場を加えた。質量m、電荷q(>0)、速さvの荷電粒子が、原点を通ってy軸上を正の向きに入射した。以下の問20と問21に答えよ。
toho-2013-physics-9-1
  • 問20 z軸方向からみると、荷電粒子は磁場に垂直なxy平面上で円運動を行っているように見える。この円運動について正しいものを選べ。
    • (a) 中心のxy座標は(0, 0)、周期はπmqB
    • (b) 中心のxy座標は(0, 0)、周期は2πmqB
    • (c) 中心のxy座標は(mv2qB, 0)、周期はπmqB
    • (d) 中心のxy座標は(mv2qB, 0)、周期はπmqB
    • (e) 中心のxy座標は(mvqB, 0)、周期は2πmqB
    • (f) 中心のxy座標は(mvqB, 0)、周期は2πmqB
  • 問21 荷電粒子がz軸上のz=Lの点を通過するための条件を満たす磁束密度Bの最小値はいくらか。
    • (a) π2mEqL
    • (b) πmE2qL
    • (c) πmEqL
    • (d) π2mEqL
    • (e) 2πmEqL