💡 ヒント：🌀 磁場中の荷電粒子

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

磁場中を運動する荷電粒子は、ローレンツ力 \(F = qvB\) を中心力として円運動します。電場が加わるとサイクロイドや放物線軌道になります。

✏️ 求めるもの

円運動の半径・周期・速さ、または速度選別・サイクロトロンの条件などを問われます。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

スライダーやボタンで条件を変え、どの量が連動して変化するか観察しよう
図中の矢印・色分けの意味を確認して、物理量の向き・符号を意識しよう
右上のヒントパネルにある関係式が、実際にどう成り立っているか手を動かして確かめる

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具

ローレンツ力：\(F = qvB\)
円運動の半径：\(r = \dfrac{mv}{qB}\)
周期：\(T = \dfrac{2\pi m}{qB}\)（速さによらない）
速度選別：\(qE = qvB\) → \(v = E/B\)

力を図示：磁場の向き × 速度の向き → ローレンツ力の向き（フレミング左手）。
円運動として処理：半径 \(r = mv/(qB)\)、向心方向に運動方程式。
電場が加われば合成：電気力を足してエネルギー保存・運動方程式。
速度選別：電場と磁場の力がつり合う条件 \(v = E/B\)。

注意

ローレンツ力は速度に対して常に直角 → 仕事をしない → 速さは変わらず円運動。電場と磁場が両方ある場合のみエネルギーが変化する。電荷の符号で力の向きが反転することにも注意。