宇宙飛船在進行長距離星際運行時,不能再使用化學燃制,而采用一種新型發(fā)動機――離子發(fā)動機,它的原理是將電子射入惰性氣體,使其離子化(成為一價離子),然后從靜止(相對于飛船)開始通過電場加速后從飛船尾部高速噴出,利用反沖作用使飛船本身得到加速。當加速電壓一定時,在氖、氬、氪、氙中選用哪一種惰性氣體最理想
A.氖氣 B.氬氣 C.氪氣 D.氙氣
科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解
宇宙飛船進行長距離星際運行時,不能再用化學燃料,可采用一種新型發(fā)動機——離子發(fā)動機,在離子發(fā)動機中,由電極發(fā)射的電子射入稀有氣體(如氙氣),使其離子化,然后從靜止開始經(jīng)電場加速后,從飛船尾部高速連續(xù)噴出,利用反沖使飛船本身得到加速。如圖14所示的離子推進器,推進劑從圖中P處注入,在A處電離出正離子,BC之間加有恒定電壓U,正離子進入B的速度忽略不計。
(1)經(jīng)加速后形成等效電流為i的離子束噴出,且單位時間噴出的離子質(zhì)量為j,已知推進器發(fā)射的功率為P,飛行器的質(zhì)量為M,為研究問題方便,假定離子推進器在太空中飛行時不受其他外力,忽略推進器運動速度。求:
(i)噴出的正離子的比荷。
(ii)射出離子后飛行器開始運動的加速度。由于推進器持續(xù)噴出正離子束后會使帶有負電荷的電子留在其中,由于庫侖力的作用會嚴重阻礙正離子的噴出,為使離子推進器正常運行,必須在出口D處向正離子束注入什么電荷,才能使推進器獲得持續(xù)推力。
(2)離子推進器是新一代航天動力裝置,也可用于飛船姿態(tài)調(diào)整和軌道修正,假設總質(zhì)量為M的衛(wèi)星,正在以速度V沿OP方向運動,與x軸成60°,如圖15所示。已知離子的質(zhì)量為m,電荷量為q,為了使飛船盡快回到預定的飛行方向-Y,單位時間內(nèi)離子推進器應向那個方向噴射出的粒子數(shù)最少?最少為多少?
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科目:高中物理 來源:2010-2011學年北京市海淀區(qū)高三第二學期查漏補缺物理試題(C組) 題型:計算題
宇宙飛船進行長距離星際運行時,不能再用化學燃料,可采用一種新型發(fā)動機——離子發(fā)動機,在離子發(fā)動機中,由電極發(fā)射的電子射入稀有氣體(如氙氣),使其離子化,然后從靜止開始經(jīng)電場加速后,從飛船尾部高速連續(xù)噴出,利用反沖使飛船本身得到加速。如圖14所示的離子推進器,推進劑從圖中P處注入,在A處電離出正離子,BC之間加有恒定電壓U,正離子進入B的速度忽略不計。
(1)經(jīng)加速后形成等效電流為i的離子束噴出,且單位時間噴出的離子質(zhì)量為j,已知推進器發(fā)射的功率為P,飛行器的質(zhì)量為M,為研究問題方便,假定離子推進器在太空中飛行時不受其他外力,忽略推進器運動速度。求:
(i)噴出的正離子的比荷。
(ii)射出離子后飛行器開始運動的加速度。由于推進器持續(xù)噴出正離子束后會使帶有負電荷的電子留在其中,由于庫侖力的作用會嚴重阻礙正離子的噴出,為使離子推進器正常運行,必須在出口D處向正離子束注入什么電荷,才能使推進器獲得持續(xù)推力。
(2)離子推進器是新一代航天動力裝置,也可用于飛船姿態(tài)調(diào)整和軌道修正,假設總質(zhì)量為M的衛(wèi)星,正在以速度V沿OP方向運動,與x軸成60°,如圖15所示。已知離子的質(zhì)量為m,電荷量為q,為了使飛船盡快回到預定的飛行方向-Y,單位時間內(nèi)離子推進器應向那個方向噴射出的粒子數(shù)最少?最少為多少?
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