令和5年度下期 理論 第三種電気主任技術者試験 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m_0[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/s^2]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 m_0 a = (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x_dis[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。 (図:x軸上の負の向きに電界E[V/m],正の向きに速度v[m/s]をもつ電子(電荷-e[C],質量m_0[kg])を示す図) 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。

正答5