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1[7급 국가직 전기자기학] 24년 1회차
2 [nC]의 양전하가 일정한 속도 v⃗=5ax→\vec{v}=5\overrightarrow{a_x}[m/s]로, 전계 E→=10ay→\overrightarrow{E}=10\overrightarrow{a_y}[V/m]와 자속밀도 B→=B0az→\overrightarrow{B}=B_0\overrightarrow{a_z}[Wb/m2]인 자유공간에서 이동할 때, 양전하가 등속 운동하는 B0B_0는?
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해설

등속 운동하려면 로렌츠 힘이 0이어야 하므로 B0=2B_0=2이다.

F⃗=q(E⃗+v⃗×B⃗)=0\vec{F}=q(\vec{E}+\vec{v}\times\vec{B})=0
v⃗×B⃗=5ax⃗×B0az⃗=−5B0ay⃗\vec{v}\times\vec{B}=5\vec{a_x}\times B_0\vec{a_z}=-5B_0\vec{a_y}
10−5B0=0⇒B0=2 Wb/m210-5B_0=0\Rightarrow B_0=2\ \mathrm{Wb/m^{2}}

  • B0=−2B_0=-2: 외적 ax⃗×az⃗=−ay⃗\vec{a_x}\times\vec{a_z}=-\vec{a_y}의 부호를 반대로 잡은 값이다.
  • B0=50B_0=50: 전계와 속도를 곱한 값으로, 힘의 균형 조건 B0=E/vB_0=E/v와 맞지 않는다.
  • B0=−50B_0=-50: 같은 곱셈 오류에 부호까지 반대로 잡은 값이다.

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