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等离子体物理习题与思考题 第1章习题与思考题 1 聚变能利用的基本原理和重要意义 2 实现聚变能利用的困难及解决的途径 3 实现受控热核反应能源利用的劳孙条件和自持燃烧条件 点火条件 第2章习题与思考题 1 等离子体电荷屏蔽现象与准电中性2 屏蔽库仑势与德拜屏蔽长度的意义3 试验证屏蔽库仑势 2 2 9 式是 2 2 8 方程的解 练习题 4 完整地说明等离子体的定义 5 电子等离子体振荡现象与等离子体振荡频率的意义 推导练习留在第5章 第3章习题与思考题 1 单粒子运动模型2 带电粒子在均匀恒定磁场中的运动特点 回旋频率 回旋半径 有那些守恒量并说明其依据 3 求带电粒子在均匀恒定磁场中的运动方程的解 习题 4 什么是漂移近似 漂移速度定义 电场 磁力线弯曲 磁场梯度引起的漂移 说明原因及特点 5 带电粒子回旋运动时的磁矩 它是近似守恒量的条件 研究生要求会证明 6 说明磁镜约束原理和逸出锥 7 求实现磁镜反射的临界投射角 习题 8 什么是纵向不变量 其适用条件 9 用单粒子运动及相应浸渐不变量说明地球辐射带形成原因 10 分析简单环形磁约束装置中粒子的漂移 11 磁场的旋转变换及其对克服环形磁场中粒子漂移的作用 12 Tokamak装置如何实现磁场的旋转变换 13 Tokamak装置中的通行粒子和捕获粒子 旋转变换磁场对这两类粒子的约束原理 研究生要求会推导 第4章习题与思考题 1 等离子体流体力学描述的意义2 磁流体力学的描述方法 速度矩及矩方程 要理解各项物理意义 研究生会推导 3 等离子体的双流体力学方程 了解各方程导出过程及各项的物理意义 4 磁 单 流体力学方程 了解方程导出过程及各项的物理意义 与双流体力学方程联系及区别 5 由导出磁压强与磁应力 并说明其物理意义 6 由麦克斯韦方程组导出感应方程7 证明磁场冻结的两条定理 研究生作为习题 并说明这两个定理的意义 8 说明磁场的扩散现象 磁扩散时间或衰减时间 决定扩散时间的因素 横越磁场扩散与玻姆扩散的意义 9 磁流体平衡及平衡条件 平衡时磁流体具有那些性质 10 等离子体的广义欧姆定律 各项来源及其物理意义 说明磁场对等离子体电导率的影响 第5章习题与思考题 1 波的描述和它的若干基本概念 复数表示 实数表示 其中各参量意义 波的相速度和群速度定义 波的几种偏振性 2 静电振荡的物理过程描述 应用电子流体的动力学方程推导电子等离子体振荡频率 习题 3 由电子流体动力学方程 电子运动方程中增加了电子热压强项 和麦克斯韦方程组 求静电波的色散关系及其相速度和群速度 习题 4 离子声波与离子静电波的色散关系 并讨论波传播特性 5 讨论磁场对静电波传播的影响 高混杂波与低混杂波的色散关系及其物理意义 6 在无外磁场情况下 由电子运动的流体力学方程和电磁场方程组 求高频电磁波的波动方程和色散关系 习题 7 在无外磁场时电磁波在等离子体中的传播特性及其应用 8 对垂直于磁场传播的高频电磁波 定性说明寻常波与非寻常波的传播特性 9 对平行于磁场传播的高频电磁波 说明R波 L波传播特性 出现哨音波 法拉第旋转现象的原因及其应用 10 要求掌握从色散关系所得的 k和N2 的图形上 分析波传播特性 11 用磁流体力学概念说明磁流体力学波的产生及意义 磁声波和阿尔芬波传播的特点 第6章习题与思考题 1 等离子体输运方程组及其意义2 带电粒子的远碰撞和近碰撞 处理长程 多体作用的方法 弛豫时间与平均碰撞频率定义 3 电子 离子及它们之间平均弛豫时间与平均碰撞频率数量级关系 说明物理原因 4 能量平衡时