電磁場中の電荷の運動についてですが、画像の運動はどのような現象が重なっておきているのでしょうか 1、

電磁場中の電荷の運動についてですが、画像の運動はどのような現象が重なっておきているのでしょうか

1、電場に対して垂直に磁場が掛かっている空間に電荷をおく

2、F=qEにより下に向かう

3、正電荷が動いたので電流が下向きに発生する

4、その電流に対して右向きに電磁力F=BIlが発生して電荷は右下に向かう

5、その右下向きの電流に対してさらに上向きのF=BIlの電磁力が働き、電荷は極板に平行に右に進む

となるのでしょうか。

No.2 ベストアンサー 回答者： ナッキーナッキー 回答日時： 2017/05/02 14:38

電磁力の式 F=BIl をこの問題で使うのは難しいでしょうね(^^;)

この問題では、「ローレンツ力」を思い出して下さい(^^)
「ローレンツ力」とは、荷電粒子が磁場中で運動するときに、荷電粒子に働く力で、
電磁力F=BIl の原因となっているものです(◎◎！)

さて、図を見ると、極板間には電場Eと磁束密度Bがありますね(^^)
ですから、電荷を極板間に入射させると、F=qE とローレンツ力f=qvB が同時に働きます。
「1、電場に対して垂直に磁場が掛かっている空間に電荷を”おく”」・・・”おく”とありますが、この場合は”おく”のではなく、vの速度で極板間に入射させているんですね(^^)
で、電荷が極板間を直進する場合は、図に示されている様に、静電気力F=qE とローレンツf=qvB がつり合っていると言うことです(^o^)
したがって、電荷は、極板と平行に直進することになります(^^)

ローレンツ力をよく復習してみてくださいね(^O^)

参考になれば幸いです(^^v)

この回答へのお礼

ありがとうございます。ご指摘の通りBilではありませんでした。
また、疑問の一番の原因だった
「電荷をおく」という間違った点を指摘していただき本当にありがとうございます。

「電荷をおいた静止状態」から現象が始まっているのだと考えていたので混乱していました。

おかげさまでよく分かりました！どうもありがとうございました！

お礼日時：2017/05/02 19:13

No.4 回答者： yhr2 回答日時： 2017/05/02 14:51

No.3です。

質問の趣旨と違う「一般的」なことを書いていましたね。

質問の場合では、要するに

・磁場による「速度方向と磁場方向とに直角方向」の力（ローレンツ力）が「上向き」であるときに、

・電場による紙面上で下方向への力（クーロン力）とつりあっている、

ということですね。

なので、円運動が起こらずに水平に直進運動を維持する。

この回答へのお礼

ありがとうございます。よく分かりました！
元々静止した電荷があり、そこに電場、磁場を発生させるとこのような運動が始まるのかと考えていました。
その上で回答いただいたように分けて考えれば良かったですね！
ありがとうございました‼

お礼日時：2017/05/02 19:10

No.3 回答者： yhr2 回答日時： 2017/05/02 14:45

No.1です。

ちょっと表現が間違っていました。

最後のところで、

（誤）
荷電粒子の運動は、この2つの合成です。つまり「一定半径の円運動しながら、その円の中心が下方向に一定速度で動く」という運動です。

（正）
荷電粒子の運動は、この2つの合成です。つまり「円運動しながら、その円の中心が下方向に一定『加速度』で動く」という運動です。磁場からの力は、そのときの「速度」によって変わりますので、「円運動」の半径は時間とともに変化します。

No.1 回答者： yhr2 回答日時： 2017/05/02 14:28

電場による運動と、磁場による運動とを分けて考えましょう。

電場がなく、磁場だけであれば、荷電粒子は常に「速度方向と磁場方向とに直角方向」に力を受けますので、それを向心力とする円運動をします。図でいえば、「紙面」上での「反時計回り」に半径一定の円運動です。

電場が加われば、それに「電場による紙面上で下方向への直線運動」が加わります。

荷電粒子の運動は、この2つの合成です。つまり「一定半径の円運動しながら、その円の中心が下方向に一定速度で動く」という運動です。