電磁力⑤（過去問にチャレンジ）解答

正解：（５）

解説：まずは、向きから考える。電磁力②の通り、フレミングの左手の法則に従うと、与条件で磁界の向き（z軸の正方向：人差し指）と力の向き（x軸の正方向：親指）が分かっているので、それぞれの向きに合わせると、残る電流の向き（中指）がy軸の正方向だと分かる。

ここで、注意が必要なのは、電流の向きというのは正の電荷が移動する方向のことであるので、今回与条件で与えられた負の電荷が移動する向きは逆方向になる。したがって、図の左方向に負電荷が移動することで、電磁力（ローレンツ力）が発生する。したがって、方向は②

荷電粒子が斜め方向に発射されているが、実際に電磁力に関係があるのは磁界及び力の向きに直交する方向だけなので、速度vのうち、電磁力に関与するのはv×cos60°＝$\frac{1}{2}$v[m/s]である。ここで、電磁力⑤の通り、q[C]の電荷がB[T]と直交方向にv[m/s]で移動する時に働く力がF=qvB[N]であるので、各数値を代入して、（力の大きさだけ考えるので、電荷量はマイナス符号を外して考える）

$1.0\times {10}^{-8}=4.0\times {10}^{-6}\times \frac{1}{2}v\times 1.0\times {10}^{-3}$

$1.0\times {10}^{-8}=2.0\times {10}^{-9}\times v$

v=5.0[m/s]

したがって、正解は（５）である。

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