電験３種過去問【2016年理論 問12】
【電子回路】ローレンツ力に関する知識《空所問題》
電荷ｑ[C]をもつ荷電粒子が磁束密度B[T]の中を速度ｖ[m/s]で運動するとき受ける電磁力はローレンツ力と呼ばれ、次のように導出できる。まず、荷電粒子を微小な長さΔｌ[ｍ]をもつ線分とみなせると仮定すれば、単位長さ当たりの電荷（線電荷密度という。）はｑ／Δｌ[C/m]となる。次に、この線分が長さ方向に速度ｖで動くとき、線分には電流I＝ｖｑ／Δｌ[A]が流れていると考えられる。そして、この微小な線電流が受ける電磁力はF=BIΔｌsinθ[N]であるから、ローレンツ力の式F=【（ア）】[N]が得られる。ただし、θはｖとBとの方向がなす角である。FはｖとBの両方に直交し、Fの向きはフレミングの【（イ）】の法則に従う。では、真空中でローレンツ力を受ける電子の運動はどうなるだろうか。鉛直下向きの平等な磁束密度Bが存在する空間に、負の電荷をもつ電子を速度ｖで水平方向に放つと、電子はその進行方向を前方とすれば【（ウ）】のローレンツ力を受けて【（エ）】をする。
ただし、重力の影響は無視できるものとする。
上記の記述中の空白個所（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。
| (ア) | (イ) | (ウ) | (エ) | |
| （１） | qvBsinθ | 右手 | 右方向 | 放物線運動 |
| （２） | qvBsinθ | 左手 | 右方向 | 円運動 |
| （３） | qvBΔlsinθ | 右手 | 左方向 | 放物線運動 |
| （４） | qvBΔlsinθ | 左手 | 左方向 | 円運動 |
| （５） | qvBΔlsinθ | 左手 | 右方向 | ブラウン運動 |
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