センター2015物理第2問B「サイクロトロン」
動画解説をYouTubeにUPしました。動画での解説と、このサイトでの解説を少し変えましたので、ぜひどちらも参考にしてください。
物理が苦手な文子
この図はなんとなく見たことがある気がするわ。
物理が得意な秀樹 サイクロトロンといって、教科書にはだいたい載っているよ。
物理が苦手な文子
聞いたことはあるけど、全然覚えていないわ。
物理が得意な秀樹 覚えていなくても大丈夫だよ。問題文を読めば理解できるからね。一応原理はこの「サイクロトロン」のページを見てみてね。
物理が苦手な文子
問3の選択肢を見ると、すべてにが入っているので、それ以外の部分を考えればいいのね。
物理が得意な秀樹 その通りだね。エネルギーを求めるんだけど、粒子のエネルギーはどうして増えるのかな?
物理が苦手な文子
電極間を通過するたびに電圧で加速される、と書いてあるわ。
物理が得意な秀樹 それじゃあ、電圧でエネルギーはどのくらい増えるか分かる?
物理が苦手な文子
このあたりの分野は公式がたくさんあって、覚えてないんだよね。
物理が得意な秀樹 一応この「電荷を運ぶ仕事」に書いてあるんだけど、電荷を持つ粒子が、電圧で加速されたときエネルギーはだけ増えるんだ。この電圧の電極間を回通るので、だけエネルギーが増えることになるね。
物理が苦手な文子
ということは、
物理が苦手な文子
だね。答えは①ね。
物理が得意な秀樹 正解だ。次の問4も計算だね。運動エネルギーがだから、
物理が得意な秀樹となって、答えは①〜③のどれかになるね。
物理が苦手な文子
あとは円運動の運動方程式を書けば良いわね。とにかく図を描いてみるわ。
物理が得意な秀樹 いい感じだね。
物理が苦手な文子
正電荷の質量はで、加速度はでいいわね。向心力はローレンツ力なので、この「ローレンツ力」のサイトを参考にして、でいいわよね。
物理が得意な秀樹 その通り。じゃあ運動方程式を立ててみよう。
物理が苦手な文子
運動方程式はなので、
物理が苦手な文子
となるので、①が答えね!
物理が得意な秀樹 すばらしい!正解だよ。