大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和5年度（2023年度）本試験
問75 (物理（第1問） 問4)

解答　プラスの方が反時計回りで半径が大きくなっている図

解説

力の情報を元に運動の様子を求める問題ですから、

運動方程式を使って考えます。

質量m、電気量q、磁束密度の大きさB、速さv、半径rとして、

中心方向の運動方程式（回転の中心に向かう方向を正）は

m(v²/r) = |q|vB

となります。これを変形して

r = mv/(|q|B)

であり、問題文より|q|、B、vは同じなので、

質量が大きいほど回転半径rは大きいと言えます。

（これは質量が「運動の様子の変えにくさ」つまり「まがりにくさ」を

意味することを理解していれば、計算なしでわかることです。）

問題文より、プラスの方が質量が大きいので、

プラスの方が半径が大きくなっている選択肢が正解となり、2択に絞られます。

向きについては、「"(電荷の電気量)×(電荷の速度)"の向き」を

「電流の向き」に対応させた上で、フレミング左手の法則を使って考えます。

円運動は常に中心方向に向かう力がかかることを念頭に、

適切な選択肢を選びます。