電験三種 理論 2023年度 下期 問12

次の文章は,真空中における電子の運動に関する記述である。図のように,x軸上の負の向きに大きさが一定の電界E[V/m]が存在しているとき,x軸上に電荷が-e[C](eは電荷の絶対値),質量m0[kg]の1個の電子を置いた場合を考える。x軸の正方向の電子の加速度をa[m/s²]とし,また,この電子に加わる力の正方向をx軸の正方向にとったとき,電子の運動方程式はm0a= (ア) ················································ ①となる。①式から電子は等加速度運動をすることがわかる。したがって,電子の初速度を零としたとき,x軸の正方向に向かう電子の速度v[m/s]は時間t[s]の(イ) 関数となる。また,電子の走行距離xdis[m]は時間t[s]の (ウ) 関数で表される。さらに,電子の運動エネルギーは時間t[s]の (エ) で増加することがわかる。ただし,電子の速度v[m/s]はその質量の変化が無視できる範囲とする。上記の記述中の空白箇所(ア)~(エ)に当てはまる組合せとして,正しいものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。電界速度E[V/m] v[m/s]x軸 正方向電子電荷 -e[C]質量 m0[kg ] (ア) (イ) (ウ) (エ)

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