2020년 전기기사 1, 2회차 16번

Question

평등자계 내에 전자가 수직으로 입사하였을 때 전자의 운동에 대한 설명으로 옳은 것은?

Accepted Answer

**정답 이유 및 핵심 개념:** 평등한 자기장 내에서 수직으로 입사한 전자는 로렌츠 힘을 받아 원운동을 합니다. 이 로렌츠 힘은 구심력 역할을 하며, 전자의 속도, 전하량, 자기장의 세기, 그리고 전자의 질량에 의해 결정됩니다. * **로렌츠 힘 (F) = qvB** (q: 전하량, v: 속도, B: 자기장의 세기) * **구심력 (Fc) = mv²/r** (m: 질량, v: 속도, r: 원운동 반지름) 로렌츠 힘이 구심력 역할을 하므로, **qvB = mv²/r** 이 됩니다. 이 식을 정리하면 원운동의 반지름 **r = mv / qB** 를 얻을 수 있습니다. 따라서, 반지름(r)은 전자의 속도(v)에 비례하고 (보기 4번), 자기장의 세기(B)에는 반비례합니다 (보기 2번은 틀림). 원심력은 구심력과 크기는 같고 방향이 반대인 개념으로, 속도에 비례하는 것이 아니라 속도의 제곱에 비례합니다 (보기 1번은 틀림). 보기 3번은 반지름이 자기장의 세기에 비례한다고 하여 틀렸습니다

2020년 전기기사 1, 2회차 16번 - 기출문제 및 해설

문제 1