💡 ヒント:磁場内での荷電粒子の運動(応用)

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

有限の領域だけに磁場がある場合、粒子は磁場領域に入ると円運動し、領域を出ると直線運動します。円弧の一部だけを描いて通過するイメージ。

通過する弦の長さ・出口位置・通過時間は、円の半径と磁場領域の幅から幾何で求められます。

✏️ 求めるもの

磁場領域(幅 \(L\))に垂直に入射した粒子の出口位置偏向角領域内滞在時間

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 円弧の半径を出す:\(r = mv/(qB)\) を計算
  2. 幾何で角度を決める:\(\sin\theta = L/r\) で偏向角
  3. 位置と時間:幾何から出口位置、時間は \(t = \theta/\omega\)
注意

粒子が磁場領域を突き抜けるか(\(L < r\))、中で円運動して戻るか(\(L \geq r\))を最初に判定する。半径と領域幅の大小比較がカギ。