Question

ありがとう

(3)ですがどうしてq/mについて解くんですか？

に放射線源Sがおさめてある。穴から距離Lのところに,穴の延長線
放射線を吸収する鉛のブロックに細長い水平な穴があけてあり,奥
162
電磁気
52 電磁場中の粒子·原子
に垂直に写真乾板がおいてある。鈴プロックと乾板の間の空間は み
さEの電場や磁東密度Bの磁場をかけることができる。電場と磁遇は
一様で, 鉛直上向きであり, 装置は真空中にある。乾板上で,穴の杯
長線上の点を原点とし, 鉛直方向にy軸を, 水平方向にx軸をとる。
(1) 電場のみをかける場合, Sから放出された, 質量m, 電荷q, 速
さひの粒子は,乾板上のどの点に衝突するか。 x, y 座標を答えよ。
(2) 磁場のみをかける場合, (1)の粒子は, 乾板上のどの点に衝突する
か。x, y 座標を答えよ。磁場は弱いので磁場による変位はLに比
べて十分小さいとして近似せよ(以下の問ではこの答を用いよ)。
(3) Sからはいろいろな種類の粒子がいろいろな速さで出ているとし
て, 一定の電場と磁場を共にかける場合, 乾板上で原点を通りy軸
を軸とする一つの放物線上に並ぶ粒子に共通な物理量は何か。 m.
9, v, またはその組み合わせで答えよ。
(4) Sからは, エネルギー Kのα線, エネルギーがK/4からKまで
連続的に分布しているβ線,エネルギー Kのy線が出ているもの
とする。次の2つの場合について, 乾板上に現れる黒点の概略を,
例にならって適当なスケールの目盛とともに図示せよ。陽子, 中性
子の質量は電子の質量の 1800倍とする。
(ア) 電場のみをかける場合
(イ) 磁場のみをかける場合
鉛のプロック
E, B
(例)
4 /
5F
3
2
Y
放射線源S
0|12 4
L
(名古屋市大)

164
電磁気
(3) kを定数として, y=kx° が成り立てばよく, ①と
9は比電荷と
2を代入すると
m
よばれている
9BL?
2mv
2E
=一定
kB'L?
2
9EL'
2mp=k( )
9
m
(4) 電磁波は電場や磁場中を直進する(光は電磁場中を直進する)。 よって
ア線は原点Oに現れる。α線は He 原子核であり,q=+2e(eは電気表
量)。一方, β線は電子であり, q=ーeとなっている。
qEL?
4K
1
(ア) K=; y=
mu? より①は
と表せる。まず, 同
2
じKのαとBを比べると, K, E, Lは共通で, yはq
に比例するから
24a
Y
Ya: YB = 2e : le=2:-1
0
-1
次に, βどうしで比べると yはKに反比例するので,
K
Kがそと一倍になれば y座標は4倍になる。したが
K
1
4
B
上回のト スに z

Answer 1

✨ ベストアンサー ✨

kenny

すごい問題ですね…
「共通な物理量」というのが、
「どの粒子に対しても全く同じ値をとる式」
と解釈すべきなのかなぁと思います。
そう解釈すれば、解説にもありますが、比電荷という「どの粒子でも一定の値をとるもの」を無理やり作ってるのかなと思います。