No.1ベストアンサー
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「x軸上に戻ったとき」というのはおそらく問題文の写し間違いだと思います。
フリーハンドで描いたため雑な図ですが、下図のように粒子は螺旋運動をするので、「z軸上に戻ったとき」というのが適当だと思います。
フレミングの左手の法則を使えばわかりますが、xy平面内では粒子は等速円運動をし、z軸方向には等速直線運動をします。
円の半径をrとすると、{2m(vcos60°)^2}/r=Bevcos60° より、r=mv/Be
この円運動の周期をTとすると、T=2πr/vcos60°=4mπ/Be (これが粒子がz軸上に戻るまでの時間)
z軸方向には粒子は速さvsin60°=√3v/2で等速円運動をするため、z軸方向には 2√3vmπ/Be だけ進み、
従って、z軸上に戻ったときの座標は(0, 0, 2√3vmπ/Be)となります。
以下のサイトも参考にしてください。
参考URL:http://www.ravco.jp/cat/view.php?cat_id=5778
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