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一様な磁界に斜めに入射する荷電粒子の運動

一様な磁界に斜めに入射する荷電粒子の運動

磁束密度 B [T] の一様な磁界の中に、質量 m [kg]、電気量 q [C] の荷電粒子が、磁界と角θをなす向きに速さ v [m/s] で入射するとします。

磁界に垂直な方向の速さの成分は「v sinθ」となります。したがって、この荷電粒子に働くローレンツ力は「qvBsinθ」であり、この力が向心力となって等速円運動を行います。

また、磁界に平行な方向の速さの成分は「v cosθ」となります。磁界に平行な方向には、荷電粒子に力が働かないので、荷電粒子は速さ「v cosθ」で等速直線運動をします。

上の2つの運動が組み合わさり、荷電粒子の軌道はらせんになります:


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