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균등자계(B) 내에 수직으로 속도 v로 입사한 전자의 속도를 2배로 증… | [전자기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 17년 1회차
균등자계(B) 내에 수직으로 속도 v로 입사한 전자의 속도를 2배로 증가시켰을 때, 전자의 운동은 어떻게 변하는가?
1
원운동의 주기는 변하지 않는다.
2
원운동의 주기는 2배가 된다.
3
원운동의 주기는 4배가 된다.
4
원운동의 주기는 8배가 된다.
해설

속도를 2배로 올려도 원운동의 주기는 변하지 않는다.

자계에 수직으로 입사한 전자는 로렌츠 힘이 구심력이 되어 evB=mv2revB=\dfrac{mv^2}{r} 이므로
r=mveBr=\dfrac{mv}{eB} 이다.
주기는 T=2πrv=2πmeBT=\dfrac{2\pi r}{v}=\dfrac{2\pi m}{eB} 로 속도 v 가 약분되어 사라진다. 속도가 커지면 반지름만 같은 배율로 커진다.

나머지 보기는 모두 주기가 속도에 따라 변한다고 하므로 맞지 않는다.

  • 주기가 2배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.
  • 주기가 4배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.
  • 주기가 8배가 된다는 보기는 주기가 속도와 무관하므로 계산값과 다르다.

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