В однородном магнитном поле электроны движутся по окружности из-за действия магнитной силы. Радиус окружности \( R \) и период обращения \( T \) электрона зависят от индукции магнитного поля \( B \) и заряда электрона \( q \).
Начнем с формулы для радиуса окружности, описываемого электроном в магнитном поле:
\[ R = \frac{mv}{qB} \]
где:
- \( m \) — масса электрона,
- \( v \) — его скорость,
- \( B \) — индукция магнитного поля.
Также можно использовать формулу для периода обращения \( T \):
\[ T = \frac{2\pi R}{v} \]
Если индукция магнитного поля увеличивается в 3 раза, то новая индукция \( B' = 3B \). Подставим это в формулу для радиуса:
\[ R' = \frac{mv}{qB'} = \frac{mv}{q(3B)} = \frac{1}{3} \cdot \frac{mv}{qB} = \frac{1}{3}R \]
Таким образом, радиус окружности уменьшится в 3 раза, то есть
\[ R' = \frac{R}{3}. \]
Теперь рассмотрим период обращения. Заметим, что период не зависит напрямую от индукции магнитного поля, но радиус окружности уменьшился, а скорость остаётся постоянной при изменении индукции. Период обращения по новой формуле:
\[ T' = \frac{2\pi R'}{v} = \frac{2\pi \left(\frac{R}{3}\right)}{v} = \frac{1}{3} \cdot \frac{2\pi R}{v} = \frac{1}{3}T. \]
Таким образом, период обращения электронов также уменьшится в 3 раза:
\[ T' = \frac{T}{3}. \]
Резюмируя: если индукция магнитного поля увеличится в 3 раза, радиус окружности уменьшится в 3 раза, а период обращения также уменьшится в 3 раза.