物理学等离子体物理章节练习(2020.01.04)

问答题
对磁镜场约束的带电粒子，若缓慢地增强磁场，则粒子的垂直能量会增加，磁场本身不会对粒子做功，那么粒子是如何得到能量的？
答案：变化的磁场产生的电场最终加速了粒子。
问答题
若在真空中放置两个电极，其中阴极可发射电子，则电极间通过的电流受到限制的因素有哪些？大电流开关多采用等离子体开关，为什么？
答案：主要有两种限制因素，其一是电极（阴极）发射电子的能力的限制，其二是空间电荷效应的限制。大电流开关主要是空间电荷效应，若在...
问答题
若插入等离子体中的金属电极表面涂上绝缘层，不收集电流，当电极电势足够负时，鞘层结构如何？会产生较厚的鞘层吗？
答案：此时不会产生较厚的鞘层，因为有足够多的（正）电荷积累在电极表面（厚度可略），屏蔽绝大部分电场。
问答题
德拜屏蔽效应一定要有异性离子存在吗？
答案：不一定，完全由电子构成的非中性等离子体也具有德拜屏蔽效应。
问答题
一个碰撞阴极鞘层，忽略鞘层中电子密度和电离效应，取离子定向速度为，推导鞘层中的电场分布、电势分布、碰撞情形Child定律及鞘层厚度与平均自由程的关系式。
答案：
问答题
低温等离子体环境下可以实现常规化学方法无法实现的化学过程，其物理原因何在？
答案：物理原因是等离子体环境下，电子具有足够打断任何物质化学键的能量，因而，等离子体环境下的分子可以拆开重新组合，形成新的稳定...
问答题
由于德拜屏蔽，带电粒子的库仑势被限制在德拜长度内，这是否意味着粒子与德拜球外粒子无相互作用？为什么？
答案：有，但是表现为集体相互作用，实际上屏蔽本身可以视为相互作用的传递过程，粒子对德拜球外的粒子的相互作用，通过周围屏蔽粒子的...
问答题
设一长柱形放电室，放电由轴向电场维持，有均匀磁场沿着柱轴方向，求：（1）径向双极性电场和双极扩散系数；（2）电子和离子扩散系数相等时，磁场满足的条件；（3）当磁场满足什么条件时，双极性电场指向柱轴。
答案：
问答题
绝热不变量的条件是什么？具体到电子磁矩绝热不变的条件为何？
答案：要求外参数是缓变的，即外参数变化的时间尺度远大于系统运动的周期。具体到电子磁矩绝热不变则要求外界磁场的变化频率（对非周期...
问答题
磁力线弯曲的磁场一定是不均匀的，反过来呢？
答案：在无电流空间，弯曲的磁场一定是不均匀的，由于磁场散度为零条件性质，在曲率方向上强度降低。反过来也是。

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物理学等离子体物理章节练习(2020.01.04)

对磁镜场约束的带电粒子，若缓慢地增强磁场，则粒子的垂直能量会增加，磁场本身不会对粒子做功，那么粒子是如何得到能量的？

若在真空中放置两个电极，其中阴极可发射电子，则电极间通过的电流受到限制的因素有哪些？大电流开关多采用等离子体开关，为什么？

若插入等离子体中的金属电极表面涂上绝缘层，不收集电流，当电极电势足够负时，鞘层结构如何？会产生较厚的鞘层吗？

德拜屏蔽效应一定要有异性离子存在吗？

一个碰撞阴极鞘层，忽略鞘层中电子密度和电离效应，取离子定向速度为，推导鞘层中的电场分布、电势分布、碰撞情形Child定律及鞘层厚度与平均自由程的关系式。

低温等离子体环境下可以实现常规化学方法无法实现的化学过程，其物理原因何在？

由于德拜屏蔽，带电粒子的库仑势被限制在德拜长度内，这是否意味着粒子与德拜球外粒子无相互作用？为什么？

设一长柱形放电室，放电由轴向电场维持，有均匀磁场沿着柱轴方向，求：（1）径向双极性电场和双极扩散系数；（2）电子和离子扩散系数相等时，磁场满足的条件；（3）当磁场满足什么条件时，双极性电场指向柱轴。

绝热不变量的条件是什么？具体到电子磁矩绝热不变的条件为何？

磁力线弯曲的磁场一定是不均匀的，反过来呢？

物理学等离子体物理章节练习(2020.01.04)

对磁镜场约束的带电粒子，若缓慢地增强磁场，则粒子的垂直能量会增加，磁场本身不会对粒子做功，那么粒子是如何得到能量的？

若在真空中放置两个电极，其中阴极可发射电子，则电极间通过的电流受到限制的因素有哪些？大电流开关多采用等离子体开关，为什么？

若插入等离子体中的金属电极表面涂上绝缘层，不收集电流，当电极电势足够负时，鞘层结构如何？会产生较厚的鞘层吗？

德拜屏蔽效应一定要有异性离子存在吗？

一个碰撞阴极鞘层，忽略鞘层中电子密度和电离效应，取离子定向速度为，推导鞘层中的电场分布、电势分布、碰撞情形Child定律及鞘层厚度与平均自由程的关系式。

低温等离子体环境下可以实现常规化学方法无法实现的化学过程，其物理原因何在？

由于德拜屏蔽，带电粒子的库仑势被限制在德拜长度内，这是否意味着粒子与德拜球外粒子无相互作用？为什么？

设一长柱形放电室，放电由轴向电场维持，有均匀磁场沿着柱轴方向，求： （1）径向双极性电场和双极扩散系数； （2）电子和离子扩散系数相等时，磁场满足的条件；（3）当磁场满足什么条件时，双极性电场指向柱轴。

绝热不变量的条件是什么？具体到电子磁矩绝热不变的条件为何？

磁力线弯曲的磁场一定是不均匀的，反过来呢？

设一长柱形放电室，放电由轴向电场维持，有均匀磁场沿着柱轴方向，求：（1）径向双极性电场和双极扩散系数；（2）电子和离子扩散系数相等时，磁场满足的条件；（3）当磁场满足什么条件时，双极性电场指向柱轴。