靜止在太空中的飛行器上有一種裝置，它利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，使其獲得加速度．已知飛行器的質(zhì)量為M，發(fā)射的2價(jià)氧離子，發(fā)射功率為P，加速電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，單位電荷的電量為e，不計(jì)發(fā)射離子后飛行器質(zhì)量的變化，

求：(1)射出的氧離子速度；

(2)每秒鐘射出的氧離子數(shù)；

(3)射出離子后飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度．

答案：
解析：

　　解析：(1)以氧離子為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)能定理，有：

　　所以氧離子速度為

　　(2)設(shè)每秒鐘射出的氧離子數(shù)為N，則發(fā)射功率可表示為：

　　所以氧離子數(shù)為N＝P/2eU

　　(3)以氧離子和飛行器為系統(tǒng)，設(shè)飛行器的反沖速度為V，根據(jù)動(dòng)量守恒定律

　　所以，飛行器的加速度為


練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

靜止在太空中的飛行器上有一種裝置，它是利用電場(chǎng)加速帶電粒子形成向外發(fā)射的高速離子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，使其獲得加速度．已知飛行器質(zhì)量為M，發(fā)射的是一價(jià)氙離子，發(fā)射的功率為p，加速電壓為U，每個(gè)氙離子的質(zhì)量為m，單位電荷電量為e，不計(jì)發(fā)射氙離子后飛行器質(zhì)量的變化，求：
（1）氙離子射出時(shí)的動(dòng)量大�。�
（2）每秒射出的氙離子數(shù)．
（3）發(fā)射氙離子時(shí)飛行器運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�

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科目：高中物理 來(lái)源：物理教研室 題型：038

靜止在太空中的飛行器上，有一種裝置，它利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，使其獲得加速度。已知飛行器質(zhì)量為M，發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射離子的功率恒為P，加速的電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，單位電荷的電量為e，不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化，求射出的氧離子速度。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：新五星級(jí)題庫(kù)高中物理 題型：038

靜止在太空中的飛行器上有一種裝置，它利用電場(chǎng)力加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖擊力，使其獲得加速度．已知飛行器質(zhì)量為M，發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射離子的功率恒為P，加速的電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，單位電量為e，不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化．求：

(1)射出的氧離子速度．

(2)每秒射出的氧離子數(shù)．

(3)射出氧離子后飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

靜止在太空中的飛行器上有一種裝置，它利用電場(chǎng)加速帶電粒子，向外發(fā)射高速粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，使其獲得加速度．已知飛行器的質(zhì)量為M，發(fā)射的是2價(jià)氧離子，發(fā)射離子的功率恒為P，加速電壓為U，每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m，基元電荷電量為e．不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化．求：
　�。�1）射出的氧離子速度；
　　（2）每秒射出的氧離子數(shù)；
　�。�3）射出離子后飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

“粒子發(fā)動(dòng)機(jī)”是飛行器上用的一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)，靜止在太空中的飛行器中，有一種裝置，它利用電場(chǎng)加速帶電粒子，形成向外發(fā)射的高速粒子流，從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力，使其產(chǎn)生加速度.由于單位時(shí)間內(nèi)噴出的氣體粒子質(zhì)量很小，飛行器得到的加速度將非常小，但經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間的加速，同樣可以得到很大的速度.某飛行器使用“粒子發(fā)動(dòng)機(jī)”技術(shù)，已知飛行器的質(zhì)量為M0=100 kg（不計(jì)發(fā)射粒子后飛行器質(zhì)量的變化），發(fā)射的是1價(jià)氙離子，氙離子的等效電流大小為I=0.64 A，氙離子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比）為k==7.2×105 C/kg，氣體氙離子被噴出時(shí)的速度v=3.0×104 m/s.求：

（1）加速電壓U；

（2）粒子發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P0；

（3）每秒鐘射出的氙粒子數(shù)N；

（4）射出離子后，飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度a（不考慮萬(wàn)有引力和其他力）；

（5）飛行器要到達(dá)的目的地是博雷利彗星，計(jì)劃飛行3年（9.46×107 s），試估算飛行器所需要攜帶的氙的質(zhì)量M.

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