0.2C의 점전하가 전계 E=5a y +a z (V/m) 및 자속밀도 E=2a y +5a z (Wb/m 2 ) 내로 속도 v=2a x +3a y (m/s)로 이동할 때 점전하에 작용하는 힘 F(N)은? (단, a x , a y , a z 는 단위 벡터이다.)

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0.2C의 점전하가 전계 E=5ay+az(V/m) 및 자속밀도 E=2a… | [전자기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[전자기사 필기] 15년 1회차

0.2C의 점전하가 전계 E=5a_y+a_z(V/m) 및 자속밀도 E=2a_y+5a_z(Wb/m²) 내로 속도 v=2a_x+3a_y(m/s)로 이동할 때 점전하에 작용하는 힘 F(N)은? (단, a_x, a_y, a_z는 단위 벡터이다.)

2a_x-a_y+3a_z

3a_x-a_y+a_z

a_x+a_y-2a_z

5a_x+a_y-3a_z

해설

점전하에 작용하는 로렌츠 힘은  $3a_x-a_y+a_z\ \mathrm{N}$  이다.
발문의 두 번째 장은 단위가 Wb/m²(자속밀도)이므로  $\vec B=2a_y+5a_z$  로 읽는다. 전계는  $\vec E=5a_y+a_z$  이다.
 $\vec F=q(\vec E+\vec v\times\vec B)$ 
 $\vec v\times\vec B=(2,3,0)\times(0,2,5)=(15,-10,4)$ 
 $\vec E+\vec v\times\vec B=(15,-5,5)$ 
 $\vec F=0.2\times(15,-5,5)=(3,-1,1)\ \mathrm{N}$ 
나머지 보기는 계산값과 성분이 다르다.
 $2a_x-a_y+3a_z$  는 계산값과 다르다.
 $a_x+a_y-2a_z$  는 계산값과 다르다.
 $5a_x+a_y-3a_z$  는 계산값과 다르다.

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