2C의 점전하가 전계 E=2a x +a y -4a z (V/m) 및 자계 B=-2a x +2a y -a z (WB/m 2 ) 내에서 속도 v=4a x -a y -2a z (m/s)로 운동하고 있을 때, 점전하에 작용하는 힘 F는 몇 N인가?

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1[전기철도기사 필기] 15년 2회차

2C의 점전하가 전계 E=2a_x+a_y-4a_z(V/m) 및 자계 B=-2a_x+2a_y-a_z(WB/m²) 내에서 속도 v=4a_x-a_y-2a_z(m/s)로 운동하고 있을 때, 점전하에 작용하는 힘 F는 몇 N인가?

-14a_x+18a_y+6a_z

14a_x-18a_y-6a_z

-14a_x+18a_y+4a_z

14a_x+18a_y+4a_z

해설

계산 결과 점전하에 작용하는 힘은  $14a_x+18a_y+4a_z$  [N]이다.
로렌츠 힘은  $F=q(E+v\times B)$ 로 구한다. 주어진 값으로  $v\times B=(5,\,8,\,6)$ 이 계산되고, 여기에 전계 성분  $(2,\,1,\,-4)$ 를 더하면  $E+v\times B=(7,\,9,\,2)$ 가 된다.
전하  $q=2\,\mathrm{C}$ 를 곱하면  $F=2\times(7,\,9,\,2)=(14,\,18,\,4)$ , 즉  $14a_x+18a_y+4a_z$  [N]이 된다.

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