平成30年度理論問12

次の文章は，磁界中の電子の運動に関する記述である。図のように，平等磁界の存在する真空かつ無重力の空間に，電子を

x

方向に初速度

v \ \mathrm {[ m ／ s ]}

で放出する。平等磁界は

z

方向であり磁束密度の大きさ

B \ \mathrm {[ T ]}

をもつとし，電子の質量を

m \ \mathrm {[ kg ]}

，素電荷の大きさを

e \ \mathrm {[ C ]}

とする。ただし，紙面の裏側から表側への向きを

z

方向の正とし，

v

は光速に比べて十分小さいとする。このとき，電子の運動は

\fbox {　 （ア） 　}

となり，時間

T=\fbox {　 （イ） 　} \ \mathrm {[ s ]}

後に元の位置に戻ってくる。電子の放出直後の軌跡は破線矢印の

\fbox {　 （ウ） 　}

のようになる。一方，電子を磁界と平行な

z

方向に放出すると，電子の運動は

\fbox {　 （エ） 　}

となる。

上記の記述中の空白箇所(ア)，(イ)，(ウ)及び(エ)に当てはまる組合せとして，正しいものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。

\begin{array}{ccccc} & （ア） & （イ） & （ウ） & （エ） \\ \hline (1) & 単振動 & \displaystyle \frac {m}{eB} & \mathrm {a} & 等加速度運動 \\ \hline (2) & 単振動 & \displaystyle \frac {m}{2\pi eB} & \mathrm {b} & らせん運動 \\ \hline (3) & 等速円運動 & \displaystyle \frac {m}{eB} & \mathrm {c} & 等速直線運動 \\ \hline (4) & 等速円運動 & \displaystyle \frac {2\pi m}{eB} & \mathrm {c} & らせん運動 \\ \hline (5) & 等速円運動 & \displaystyle \frac {2\pi m}{eB} & \mathrm {a} & 等速直線運動 \\ \hline \end{array}

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正解：(5)

出典：平成30年度第三種電気主任技術者試験　理論科目

平成30年度 理論 問12