※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:電子の運動について。)
電子の運動について
このQ&Aのポイント
電子の運動についての解説
コイルに流れる電流による磁束密度の求め方について
電極が配置されたコイル内の電子の運動について
半径a、単位長さあたりの巻数nの無限に長いソレノイドコイルがある。
(1)このコイルに一定の電流Iを流したとき、コイル内部および外部に作られる磁束密度を求めよ。大きさだけでなく向きも答えよ。
(2)このコイルの内部に2枚の平行な平板電極をコイルの中心軸と平行に置いた。中心軸から電極までの距離はともにdである。電極の一方にはVの電位を、もう一方には-Vの電位を印加した。並行平板の間での電子の運動を議論せよ。
という問題があるのですが、(1)はコイルの中心軸をz軸とみたてると、Bベクトル=μ_0*nI*(z軸方向の単位ベクトル)となると思います。
(2)では電場も加わったことで、電子の速度の向きだけでなく大きさも変わると思います。
Fベクトル=q(Eベクトル+vベクトル×Bベクトル)を使うことで、Fベクトル=-eEベクトルより、初速がzベクトルに垂直ならば円運動しながらVの電位を持った電極へ、垂直でなく角度がついていれば螺旋運動しながら電極へ、といった具合にすすむと思うのですが、どうでしょうか?
解答がない問題ですので、解説をよろしくお願いします。
補足
磁場に垂直な面で運動する場合、電場ドリフトをしながら円運動をするということでしょうか? 磁場に垂直でない面で運動する場合は定加速度で磁場の方向に運動しながら螺旋運動をする・・・ということでしょうか?><