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電磁場中の荷電粒子の運動

let********さん

2011/8/1819:15:17

電磁場中の荷電粒子の運動

図1に示すように直行座標系を設定する。初速度の無視できる荷電q(q>0)、質量mの陽子が、y軸上に小さな穴のある電極aの位置から電極a,b間の電圧Vでy軸の正の向きに加速され、z軸に垂直でy軸方向の長さがlの平板電極c、d間にはz軸の正の向きに強さEの一様な電場が与えられている。これらの装置は真空中にある。電場は平板極板c,dにはさまれた領域の外にはもれ出ず、ふちの近くでも電極に垂直であるとし、地磁気および重力の影響は無視できるものとする。
Eの値をE1に固定し、電極c,dにはさまれた領域にx軸の正の向きに磁束密度B(>O)の一様な磁場を加え実験した。
Bをある値B2(0<B2<B1)にしたところ、陽子が偏向部を出る直前のz座標はz3(>0)であった。
このとき陽子の速さを求めよ。

解説 偏向部で陽子になされる仕事は静電気力のみである。
W=F×s=qE1z3
エネルギー原理により

mv0^2/2+qE1z3=mv1^2/2・・・・・・・・・

教えてほしいところ
qE1z3は正ですよね。位置エネルギーが低い部分から高い部分にいっているのに、位置エネルギー減少してしまうのは何故ですか??

y軸,qE1z3,z軸,電場,電極,電気力,水平投射

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yok********さん

リクエストマッチ

2011/8/1821:20:59

>低い部分から高い部分にいっているのに、

電位は下が高いので,位置エネルギーは高い部分から低い部分へいっています。電場の方向すなわち電気力の方向に偏向したので,自然な方向です。重力の代わりを電気力がしている「水平投射」になりますね(上下逆ですが)?

質問した人からのコメント

2011/8/19 14:05:39

驚く あ! 真逆ですね。

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