Для решения этой задачи нужно вспомнить формулу, которая описывает радиус кривизны траектории заряженной частицы в магнитном поле. Радиус кривизны ( r ) определяется следующим образом:
[ r = \frac{mv}{qB} ]
где:
- ( m ) — масса частицы,
- ( v ) — скорость частицы,
- ( q ) — заряд частицы,
- ( B ) — магнитная индукция.
Теперь рассмотрим, как изменяется радиус кривизны при изменении скорости и магнитной индукции.
Скорость уменьшается в 2 раза:
Если скорость ( v ) уменьшается в 2 раза, то новая скорость будет ( \frac{v}{2} ). Подставим это в формулу радиуса:
[ r' = \frac{m \left(\frac{v}{2}\right)}{qB} = \frac{mv}{2qB} = \frac{1}{2} \cdot \frac{mv}{qB} = \frac{1}{2} r ]
Это означает, что радиус кривизны уменьшится в 2 раза из-за уменьшения скорости.
Магнитная индукция увеличивается в 2 раза:
Если магнитная индукция ( B ) увеличивается в 2 раза, то новая индукция будет ( 2B ). Подставим это в формулу:
[ r'' = \frac{mv}{q \cdot 2B} = \frac{mv}{2qB} = \frac{1}{2} \cdot \frac{mv}{qB} = \frac{1}{2} r ]
Это означает, что радиус кривизны также уменьшится в 2 раза из-за увеличения магнитной индукции.
Когда оба изменения происходят одновременно, радиус кривизны изменяется следующим образом:
Уменьшение скорости в 2 раза и увеличение магнитной индукции в 2 раза вместе дают:
[ r_{\text{новый}} = \frac{1}{2} \cdot \frac{1}{2} \cdot r = \frac{1}{4} r ]
Это означает, что радиус кривизны уменьшится в 4 раза. Таким образом, правильный ответ — 5. Уменьшится в 4 раза.