A 用速度為v的質(zhì)子H轟擊靜止的氦原子核He，結(jié)果質(zhì)子H以速度v，反向彈回，設(shè)質(zhì)子H質(zhì)量為m，以v的方向?yàn)檎�方向，則轟擊前后它的動(dòng)量增量為    ；不計(jì)其它力的作用，氦原子核He獲得的初速度為    ．

受控核聚變裝置中有極高的溫度，因而帶電粒子將沒(méi)有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場(chǎng)約束帶電粒子運(yùn)動(dòng)使之束縛在某個(gè)區(qū)域內(nèi)．現(xiàn)按下面的簡(jiǎn)化條件來(lái)討論這個(gè)問(wèn)題：如圖所示的是一個(gè)截面為內(nèi)徑R₁=0.6m、外徑R₂=1.2m的環(huán)狀區(qū)域，區(qū)域內(nèi)有垂直于截面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知氦核的荷質(zhì)比，磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.4T，不計(jì)帶電粒子重力．
（1）把氫核聚變反應(yīng)簡(jiǎn)化為4個(gè)氫核（H）聚變成氦核（），同時(shí)放出2個(gè)正電子（）和2個(gè)中微子（v），請(qǐng)寫出該氫核聚變反應(yīng)的方程，并給出一次核反應(yīng)所釋放能量的表達(dá)式．（氫核、氦核及電子的質(zhì)量分別為m_p、m_α、m_e，光速為c）
（2）實(shí)踐證明，氦核在磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場(chǎng)方向運(yùn)動(dòng)速度v的大小與它在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑r有關(guān)，試導(dǎo)出v與r的關(guān)系式；
（3）若氦核沿磁場(chǎng)區(qū)域的半徑方向平行于截面從A點(diǎn)射入磁場(chǎng)，畫出氦核在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)而不穿出外邊界的最大圓軌道示意圖；
（4）若氦核在平行于截面從A點(diǎn)沿各個(gè)方向射入磁場(chǎng)都不能穿出磁場(chǎng)外邊界，求氦核的最大速度．

如圖所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的Li核俘獲一個(gè)速度為v₀＝7.7×10⁴m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)，Li＋→H＋He若已知He核的速度為v₂＝2.0×10⁴m/s，其方向跟中子反應(yīng)前的速度方向相同，求：

（1）H的速度是多大?

（2）求粒子H和He運(yùn)動(dòng)軌跡的軌道半徑之比；

（3）當(dāng)粒子He旋轉(zhuǎn)了3周時(shí)，粒子H旋轉(zhuǎn)幾周?

如圖17甲所示，靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的Li核俘獲一個(gè)速度為v₀＝7.7×10⁴ m/s的中子而發(fā)生核反應(yīng)：Li＋n→H＋He，若已知He的速度v₂＝2.0×10⁴ m/s，其方向與反應(yīng)前中子速度方向相同，試求：

 (1) H的速度大小和方向；

(2)在圖乙中，已畫出并標(biāo)明兩粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡，請(qǐng)計(jì)算出軌道半徑之比；