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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的方向為正方向，則轟擊前后它的動量增量為    ；不計其它力的作用，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，因而帶電粒子將沒有通常意義上的“容器”可裝，而是由磁場約束帶電粒子運動使之束縛在某個區(qū)域內(nèi)．現(xiàn)按下面的簡化條件來討論這個問題：如圖所示的是一個截面為內(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磁場．已知氦核的荷質(zhì)比，磁場的磁感應強度B=0.4T，不計帶電粒子重力．
（1）把氫核聚變反應簡化為4個氫核（H）聚變成氦核（），同時放出2個正電子（）和2個中微子（v），請寫出該氫核聚變反應的方程，并給出一次核反應所釋放能量的表達式．（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）實踐證明，氦核在磁場區(qū)域內(nèi)沿垂直于磁場方向運動速度v的大小與它在磁場中運動的軌道半徑r有關(guān)，試導出v與r的關(guān)系式；
（3）若氦核沿磁場區(qū)域的半徑方向平行于截面從A點射入磁場，畫出氦核在磁場中運動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點沿各個方向射入磁場都不能穿出磁場外邊界，求氦核的最大速度．

如圖所示，靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個速度為v₀＝7.7×10⁴m/s的中子而發(fā)生核反應，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運動軌跡的軌道半徑之比；

（3）當粒子He旋轉(zhuǎn)了3周時，粒子H旋轉(zhuǎn)幾周?

如圖17甲所示，靜止在勻強磁場中的Li核俘獲一個速度為v₀＝7.7×10⁴ m/s的中子而發(fā)生核反應：Li＋n→H＋He，若已知He的速度v₂＝2.0×10⁴ m/s，其方向與反應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，已畫出并標明兩粒子的運動軌跡，請計算出軌道半徑之比；