図のように,一L<2<0の領域に一様な電場または磁
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場をy軸方向に加える。この領域に2軸上を負の向きか
ら粒子線が入射する。2%30 の平面には, 粒子の位置を検
出する装置が置かれている。
(1) 電場 Eのみを加え, 速度りの水素イオンを入射した
とき,2=0 における粒子の検出位置の座標 (x,, yi)を
求めよ。ただし, 水素イオンの質量を m, 電荷をeと
する。
(2) 次に,磁乗東密度 Bの磁場のみを加え, (1) と同様な実
験を行ったときの粒子の検出位置の座標 (x2, ya)を求め
よ。ただし,破磁場による粒子線の曲げられ方は小さいと
し,必要に応じて小さい角0 [rad] について, 次の近似式
0
電場Eまたは
磁束密度Bの
|磁場
-L
粒子線
Cos0=1-
02
sin 0=0, tan0=0を用いよ。
2?
(3) 粒子の比電荷-を(1), (2) で求めた検出位置と E, BおよびLから決定する式を
m
求めよ。
(4) 水素イオンのかわりに速度ひのα線(質量4m, 電荷 2e)を用いたとき, (1), (2) の検
出位置(x), ), (x2, y:) を求めよ。
ヒント (2) 水素イオンは磁場に垂直な x2 平面内で等速円運動する。
