Номер 2, страница 145 - гдз по физике 11 класс учебник Мякишев, Буховцев

2. Согласно теории Максвелла заряженная частица излучает электромагнитные волны в вакууме

1) только при равномерном движении по прямой в инерциальной системе отсчёта (ИСО)

2) только при гармонических колебаниях в ИСО

3) только при равномерном движении по окружности в ИСО

4) при любом ускоренном движении в ИСО

Согласно классической электродинамике, сформулированной в уравнениях Максвелла, источником электромагнитных волн являются ускоренно движущиеся электрические заряды. Электромагнитная волна представляет собой распространяющееся в пространстве переменное электромагнитное поле. Такое поле может быть создано только зарядом, который движется с ускорением, так как только в этом случае создаваемые им электрическое и магнитное поля изменяются со временем таким образом, что порождают друг друга и распространяются в пространстве.

Проанализируем предложенные варианты движения заряженной частицы:

1) только при равномерном движении по прямой в инерциальной системе отсчёта (ИСО)
Равномерное движение по прямой означает, что вектор скорости частицы $\vec{v}$ постоянен. Следовательно, её ускорение $\vec{a} = \frac{d\vec{v}}{dt} = 0$. Заряженная частица, движущаяся без ускорения, создает вокруг себя постоянные электрическое и магнитное поля, но не излучает электромагнитные волны. Этот вариант неверен.

2) только при гармонических колебаниях в ИСО
Гармонические колебания являются видом ускоренного движения, так как скорость частицы постоянно меняется. Следовательно, заряженная частица при таких колебаниях излучает электромагнитные волны. Однако излучение происходит не только при гармонических колебаниях, а при любом ускоренном движении. Поэтому этот вариант не является полным и, следовательно, неверным из-за слова "только".

3) только при равномерном движении по окружности в ИСО
При равномерном движении по окружности модуль скорости постоянен, но направление вектора скорости непрерывно меняется. Это означает, что частица имеет постоянное по модулю, но переменное по направлению центростремительное ускорение. Так как есть ускорение ($\vec{a} \neq 0$), заряженная частица излучает электромагнитные волны. Но, как и в предыдущем пункте, слово "только" делает это утверждение неверным, так как это лишь один из частных случаев ускоренного движения.

4) при любом ускоренном движении в ИСО
Это утверждение является фундаментальным выводом из теории Максвелла. Любое движение с ненулевым ускорением ($\vec{a} \neq 0$) приводит к излучению электромагнитных волн заряженной частицей. Это включает в себя изменение величины скорости, направления скорости или и того, и другого. Этот вариант является наиболее общим и правильным, так как он охватывает все возможные случаи, включая гармонические колебания и движение по окружности.

Ответ: 4