【題目】離子推進(jìn)器是新一代航天動力裝置，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時的速度忽略不計，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，單位時間內(nèi)噴出的離子質(zhì)量為J。為研究問題方便，假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時不受其他外力，忽略推進(jìn)器運動速度。試求：加在BC間的電壓U。

【答案】

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

設(shè)離子推進(jìn)器在Δt時間內(nèi)噴出質(zhì)最為ΔM的正離子，并以其為研究對象，推進(jìn)器對ΔM的作用力為F′，由動量定理，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)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的兩塊很大的平行金屬板a、b，相距為d，a、b間的電場強度為E，今有一帶正電的微粒從a板下邊緣以初速度v0豎直向上射入電場，當(dāng)它飛到b板時，速度大小不變，而方向變?yōu)樗椒较�，且剛好從高度也�?/span>d的狹縫進(jìn)入bc區(qū)域，bc區(qū)域的寬度也為d，所加電場的場強大小為E，方向豎直向上，磁感應(yīng)強度方向垂直紙面向里，磁場磁感應(yīng)強度大小等于，重力加速度為g，則下列關(guān)于微粒運動的說法正確的是(　　)

A. 微粒在ab區(qū)域的運動時間為

B. 微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運動，圓周半徑r＝2d

C. 微粒在bc區(qū)域中做勻速圓周運動，運動時間為

D. 微粒在ab、bc區(qū)域中運動的總時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在探究“加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，某同學(xué)將實驗器材組裝后，釋放小車前瞬間的情景如圖甲所示．(甲圖為實際拍攝圖，乙圖為相應(yīng)簡圖)

(1)在接通電源進(jìn)行實驗之前，請你指出圖中的錯誤或不妥之處①_____， ②____ ③ ______.

甲

乙

(2)改正實驗裝置后，該同學(xué)順利地完成了實驗．圖14是他在實驗中得到的一條紙帶，圖中相鄰兩計數(shù)點之間時間間隔為0.1 s，由圖中數(shù)據(jù)可得小車的加速度為________m/s2.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光滑絕緣水平面上，兩個帶等量正電的點電荷分別固定在、兩點， 為連線的中點， 為的垂直平分線．在之間的點由靜止釋放一個帶負(fù)電的小球（可視為質(zhì)點），若不計空氣阻力，則：（ ）

A. 小球從點沿直線向端運動，先做勻加速運動，后做勻減速運動

B. 小球從點運動至距離該點最遠(yuǎn)位置的過程中，其所經(jīng)過各點的電勢先降低后升高

C. 小球從點運動至距離該點最遠(yuǎn)位置的過程中，其電勢能先減小后增大

D. 若在小球運動過程中，兩個點電荷所帶電荷量同時等量地緩慢增大，則小球往復(fù)運動過程中的振幅將不斷增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】小球 m 用長為 L 的懸線固定在 O 點，在 O 點正下方 L/2 處有一光滑圓釘 C（如圖所示）。今把小球拉到懸線呈水平后無初速地釋放，當(dāng)懸線豎直狀態(tài)且與釘相碰時（ ）

A. 小球的速度突然增大

B. 小球的向心加速度突然增大

C. 小球的向心加速度不變

D. 懸線的拉力不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上.汽車的設(shè)計時速是108km/h,汽車在該路面上行駛時，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.5倍.

(1)如果汽車在該路面的水平彎道上拐彎，假設(shè)彎道的路面是水平的，其彎道的最小半徑是多少?

(2)事實上在高速公路的拐彎處，路面是外高內(nèi)低的，路面與水平面間的夾角為，且；而拐彎路段的圓弧半徑.若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零，則車速，應(yīng)為多少?( )

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（6分）某學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。

(1)將氣墊導(dǎo)軌調(diào)至水平，安裝好實驗器材，從圖中讀出兩光電門中心之間的距離S=__________cm；

（2）測量擋光條的寬度d，記錄擋光條通過光電門1和2所用的時間△t1和△t2，并從拉力傳感器中讀出滑塊受到的拉力F，為了完成實驗，還需要直接測量的一個物理量是____________________________；

(3）該實驗是否需要滿足砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量遠(yuǎn)小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質(zhì)量？______________（填“是”或“否”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動的水平圓盤上在離轉(zhuǎn)軸某一距離處放一滑塊，該滑塊恰能跟隨圓盤做勻速圓周運動而不產(chǎn)生相對滑動，則在改變下列何種條件的情況下，滑塊仍能與圓盤保持相對靜止：（ ）

A. 增大圓盤轉(zhuǎn)動的角速度

B. 增大滑塊到轉(zhuǎn)軸的距離

C. 增大滑塊的質(zhì)量m

D. 前三個條件都不能使滑塊與圓盤保持相對靜止

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個質(zhì)量分別為m1、m2的物塊A和B通過一輕彈簧連接在一起并放置于水平傳送帶上，水平輕繩一端連接A，另一端固定在墻上，A、B與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為μ.傳送帶沿順時針方向轉(zhuǎn)動，系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定后，突然剪斷輕繩的瞬間，設(shè)A、B的加速度大小分別為aA和aB(彈簧在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g)，則(　　)

A.

B.

C.

D.

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