2003년08월31일 2번

[전기자기학]
평등자계내에 수직으로 돌입한 전자의 궤적은?

① 원운동을 하는데 반지름은 자계의 세기에 비례한다.
② 구면위에서 회전하고 반지름은 자계의 세기에 비례한다.
③ 원운동을 하고 반지름은 전자의 처음 속도에 반비례한다.
④ 원운동을 하고 반지름은 자계의 세기에 반비례한다.

(정답률: 45%)

문제 해설

전자는 자계 내에서 운동하면서 자계의 세기에 따라서 힘을 받게 된다. 이 힘은 전자의 운동 방향에 수직인 방향으로 작용하게 되는데, 이는 로렌츠 힘(Lorentz force)이라고 불린다. 이 힘은 전자의 운동 방향에 수직인 방향으로 작용하기 때문에, 전자는 자계 내에서 원운동을 하게 된다. 이 때, 반지름은 자계의 세기에 반비례하게 된다. 이는 로렌츠 힘의 크기가 자계의 세기에 비례하기 때문이다. 따라서 자계의 세기가 강할수록 전자는 작은 반지름으로 빠르게 원운동을 하게 된다.

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