질량이 m, 전하량이 +q인 입자가 균일한 자기장 B에 수직인 방향으로… | [해양경찰 물리] 26년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[해양경찰 물리] 26년 2회차

질량이  $m$ , 전하량이  $+q$ 인 입자가 균일한 자기장  $B$ 에 수직인 방향으로 속도  $v$ 로 운동할 때, 입자는 자기장(종이면에 수직으로 들어가는)에 수직인 평면에서 반지름 r로 등속 원운동을 한다. 입자의 각운동량은?

 $\frac{mv}{qB}$

 $\frac{qB}{m}$

 $\frac{2\pi m}{qB}$

 $\frac{(mv)^{2}}{qB}$

해설

입자의 각운동량은  $\dfrac{(mv)^2}{qB}$ 이다.
로렌츠 힘이 구심력이므로  $qvB=\dfrac{mv^2}{r}$ 에서 궤도 반지름은  $r=\dfrac{mv}{qB}$ 이다.
원 중심에 대한 각운동량은  $L=mvr=mv\times\dfrac{mv}{qB}=\dfrac{(mv)^2}{qB}$ 이다.
 $\dfrac{mv}{qB}$ : 각운동량이 아니라 궤도 반지름이다.
 $\dfrac{qB}{m}$ : 원운동의 각속도에 해당한다.
 $\dfrac{2\pi m}{qB}$ : 원운동의 주기에 해당한다.

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