【題目】離子推進(jìn)器是新一代航天動(dòng)力裝置，可用于衛(wèi)星姿態(tài)控制和軌道修正。推進(jìn)劑從圖中P處注入，在A處電離出正離子，BC之間加有恒定電壓，正離子進(jìn)入B時(shí)的速度忽略不計(jì)，經(jīng)加速后形成電流為I的離子束后從出口D處噴出。已知推進(jìn)器獲得的推力為F，單位時(shí)間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問(wèn)題方便，假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其他外力，忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度。試求：加在BC間的電壓U。

【答案】

【解析】設(shè)一個(gè)正離子的質(zhì)量為m，電荷量為q，加速后的速度為v，根據(jù)動(dòng)能定理，有①

設(shè)離子推進(jìn)器在Δt時(shí)間內(nèi)噴出質(zhì)最為ΔM的正離子，并以其為研究對(duì)象，推進(jìn)器對(duì)ΔM的作用力為F′，由動(dòng)量定理，有

……②

由牛頓第三定律知……③

設(shè)加速后離子束的橫截面積為S，單位體積內(nèi)的離子數(shù)為n，則有

……④

……⑤

由④、⑤解得

又……⑥

解得

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，平行導(dǎo)軌置于同一水平面上，導(dǎo)軌間距為L，左端接電阻R。導(dǎo)軌內(nèi)存在豎直向上的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其邊界MNPQ為一個(gè)邊長(zhǎng)為a的正方形，正方形的邊與導(dǎo)軌成45°。以M點(diǎn)為原點(diǎn)，沿MP建x軸。一根質(zhì)量為m的光滑金屬桿（電阻忽略不計(jì)）垂直擱在導(dǎo)軌上，在沿x軸拉力F的作用下，從M點(diǎn)處以恒定速度v沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。問(wèn)：

（1）金屬桿在何處產(chǎn)生的感應(yīng)電流最大，并求出最大感應(yīng)電流Im，在圖中電阻R上標(biāo)出感應(yīng)電流方向；

（2）請(qǐng)計(jì)算說(shuō)明金屬桿運(yùn)動(dòng)過(guò)程中拉力F與位置坐標(biāo)x的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】北京時(shí)間2015年3月30日21時(shí)52分，我國(guó)新一代北斗導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進(jìn)入預(yù)定軌道。“北斗”系統(tǒng)中兩顆工作衛(wèi)星均繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，某時(shí)刻兩顆工作衛(wèi)星分別位于軌道上的A、B兩位置(如圖所示)。若衛(wèi)星均沿順時(shí)針運(yùn)行，地球表面處的重力加速度為g，地球半徑為R。不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。則以下判斷中正確的是

A. 這兩顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為

B. 這兩顆衛(wèi)星的線速度大小相等，均為

C. 衛(wèi)星1向后噴氣就一定能追上衛(wèi)星2

D. 衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需的時(shí)間為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在探究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)的誤差，下列措施中哪些是有益的

A. 使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小一些

B. 適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下的鉤碼的個(gè)數(shù)

C. 在同樣條件下打出多條紙帶，選其中一條最理想的進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算

D. 舍去紙帶上比較密集的點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，進(jìn)行計(jì)算

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）。兩氣缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸無(wú)摩擦�；钊南路綖槔硐霘怏w，上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h.（已知m1＝2m，m2＝m）

（1）在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境溫度始終保持為T0）；

（2）在達(dá)到上一問(wèn)的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0，試問(wèn)在這個(gè)過(guò)程中，氣體對(duì)活塞做了多少功？（假定在氣體狀態(tài)變化過(guò)程中，兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】以下說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（　　）

A. 第一宇宙速度是發(fā)射人造地球衛(wèi)星所需的最小發(fā)射速度

B. 第二宇宙速度是物體能夠擺脫地球引力束縛的最小速度

C. 第三宇宙速度是物體能夠擺脫太陽(yáng)引力束縛的最小速度

D. 第一宇宙速度是衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的最小速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，粗細(xì)相同的導(dǎo)熱玻璃管A、B底部由橡皮軟管連接，一定質(zhì)量的空氣被水銀柱封閉在A管內(nèi)，氣柱長(zhǎng)40cm。B管上方與大氣相通，大氣壓強(qiáng)p0＝76cmHg，初始時(shí)兩管水銀面相平，若A管不動(dòng)，為使A管內(nèi)水銀面上升2cm，則需要將B管豎直_____（填“向上”或“向下”）緩慢移動(dòng)，B管移動(dòng)的高度為______ cm。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】首先發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的科學(xué)家是(　　)

A．奧斯特　　　　　　　　　B．麥克斯韋

C．安培 D．法拉第

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，在某介質(zhì)中波源A、B相距d=20m；t=0時(shí)兩者開(kāi)始上下振動(dòng)，A只振動(dòng)了半個(gè)周期，B連續(xù)振動(dòng)，已知兩波源之間連線上距A點(diǎn)1m處的質(zhì)點(diǎn)C在t=0到t=22s內(nèi)所經(jīng)過(guò)的路程為128cm，開(kāi)始階段兩波源的振動(dòng)圖像如圖乙所示（AB所形成的波傳播速度大小相同）

（ⅰ）在t=0到t=22s內(nèi)，質(zhì)點(diǎn)C遇到從B發(fā)出的波在前進(jìn)過(guò)程中的波峰的個(gè)數(shù)

（ⅱ）波源A、B所形成的波的傳播速度是多少？

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