問題磁界中を運動する荷電粒子が受けるローレンツ力に関する記述として、誤っているものはどれか。
- a力の向きは、速度の向きと磁界の向きのいずれにも垂直である
- bこの力は荷電粒子に対して仕事をするので、粒子の速さは時間とともに増加する
- c荷電粒子の速度の向きが磁界の向きと平行であるとき、磁界から受ける力は0である
- d力の大きさはF=qvBsinθ(θは速度と磁界のなす角)で表される
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正解:b. この力は荷電粒子に対して仕事をするので、粒子の速さは時間とともに増加する
ローレンツ力は常に速度と垂直に働くため粒子に仕事をせず、粒子の速さは変化しない。したがって、力が仕事をして速さが増加するとする記述は誤りである。力の大きさがF=qvBsinθで表されること、速度が磁界と平行(θ=0)のとき力が0になること、力の向きが速度と磁界の双方に垂直であることは、いずれもローレンツ力の定義から導かれる正しい記述である。
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