離子推進器是太空飛行器常用的動力系統(tǒng)，某種推進器設(shè)計的簡化原理如圖1所示，截面半徑為R的圓柱腔分為兩個工作區(qū)。I為電離區(qū)，將氙氣電離獲得1價正離子II為加速區(qū)，長度為L，兩端加有電壓，形成軸向的勻強電場。I區(qū)產(chǎn)生的正離子以接近0的初速度進入II區(qū)，被加速后以速度vM從右側(cè)噴出。I區(qū)內(nèi)有軸向的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B，在離軸線R/2處的C點持續(xù)射出一定速度范圍的電子。假設(shè)射出的電子僅在垂直于軸線的截面上運動，截面如圖2所示（從左向右看）。電子的初速度方向與中心O點和C點的連線成α角（0<α<90o）。推進器工作時，向I區(qū)注入稀薄的氙氣。電子使氙氣電離的最小速度為v0，電子在I區(qū)內(nèi)不與器壁相碰且能到達的區(qū)域越大，電離效果越好。已知離子質(zhì)量為M；電子質(zhì)量為m，電量為e。（電子碰到器壁即被吸收，不考慮電子間的碰撞）。

（1）求II區(qū)的加速電壓及離子的加速度大小；

（2）為90o時，要取得好的電離效果，求射出的電子速率v的范圍；

（3）要取得好的電離效果，求射出的電子最大速率vm與α的關(guān)系。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年黑龍江牡丹江一中高二期末物理卷（解析版） 題型：填空題

在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中，現(xiàn)除了有一個標(biāo)有“5V，2.5W”的小燈泡、導(dǎo)線和開關(guān)外，還有：

A．直流電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻可不計）

B．直流電流表（量程0～3A，內(nèi)阻約為0.1Ω）

C．直流電流表（量程0～600mA，內(nèi)阻約為5Ω）

D．直流電壓表（量程0～15V，內(nèi)阻約為15kΩ）

E．直流電壓表（量程0～5V，內(nèi)阻約為10kΩ）

F．滑動變阻器（最大阻值10Ω，允許通過的最大電流為2A）

G．滑動變阻器（最大阻值1kΩ，允許通過的最大電流為0.5A）

實驗要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化并能測多組數(shù)據(jù)．

（1）實驗中電流表應(yīng)選用 ，電壓表應(yīng)選用 ，滑動變阻器應(yīng)選用 （均用序號字母表示）．

（2）實驗線路的連接，測量線路的伏安法應(yīng)采用 接法（填“內(nèi)”或“外”），控制線路滑動變阻器應(yīng)采用 接法（填“分壓”或“限流”）

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年吉林省松原市高一期末物理卷（解析版） 題型：實驗題

（1）在下列給出的器材中，選出“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中所需的器材并填在橫線上（填序號）．

①打點計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細線和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺

選出的器材是

（2）為了計算加速度，最合理的方法是

A．根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度

B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v﹣t圖，量出其傾角θ，由公式a=tanθ求出加速度

C．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v﹣t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式a=算出加速度

D．依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度．

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科目：高中物理 來源：2016屆貴州貴陽六中高三元月月考物理卷（解析版） 題型：實驗題

某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置來探究小車的加速度與所受合力的關(guān)系，將裝有力傳感器的小車放置于水平長木板上，緩慢向小桶中加入細砂，直到小車開始運動為止，記下傳感器的最大示數(shù)，以此表示小車所受摩擦力的大小，再將小車放回原處并按住，繼續(xù)向小桶中加入細砂，記下傳感器的示數(shù)。

（1）接通頻率為50Hz的交流電源，釋放小車，打出如圖乙所示的紙帶，從比較清晰的點起，每5個點取一個計數(shù)點，量處相鄰計數(shù)點之間的距離，則小車加速度a=_________（保留兩位有效數(shù)字）；

（2）改變小桶中砂的重力，多次重復(fù)實驗，記下小車加速運動時傳感器的示數(shù)，獲得多組數(shù)據(jù)，描繪小車加速度a與合力F（）的關(guān)系圖像，不計紙帶與計時器間的摩擦，下列圖像中正確的是_____。

（3）同一實驗中，小車加速度運動時傳感器示數(shù)與小車釋放前傳感器示數(shù)的關(guān)系是____（選填“>”“=”“<”）。

（4）關(guān)于該實驗，下列說法中正確的是

A.小車和傳感器的總質(zhì)量應(yīng)遠大于小桶和細砂的總質(zhì)量

B.實驗中需要將長木板右端墊高

C.實驗中需要測出小車和傳感器的總質(zhì)量

D.用加砂的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，可更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年福建上杭縣一中高一上期月考物理卷（解析版） 題型：計算題

滑板運動是一項非常刺激的水上運動（如圖所示），研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力N垂直于板面，大小為，其中v為滑板速率（水可視為靜止）。某次運動中，在水平牽引力F作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角=37°時，滑板做勻速直線運動，相應(yīng)的k=40kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為80kg，（重力加速度，sin37°=0.6，忽略空氣阻力）。試求：

（1）水平牽引力F的大��；

（2）滑板的速率v=？

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科目：高中物理 來源：2016屆云南師大附中高考適應(yīng)性月考物理卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，一個絕熱的氣缸（氣缸足夠高）豎直放置，內(nèi)有一個絕熱且光滑的活塞，中間有一個固定的導(dǎo)熱性良好的隔板，隔板將氣缸分成兩部分，分別密封著兩部分理想氣體A和B�；钊馁|(zhì)量m=8kg，橫截面積，與隔板相距h=25cm，現(xiàn)通過電熱絲緩慢加熱氣體，當(dāng)A氣體吸收熱量Q=200J時，活塞上升了，此時氣體的溫度為℃，已知大氣壓強，重力加速度。

①加熱過程中，若A氣體的內(nèi)能增加了，求B氣體的內(nèi)能增加量；

②現(xiàn)在停止對氣體加熱，同時在活塞上緩慢添加沙粒，當(dāng)活塞恰好回到原來的位置時，A氣體的溫度為℃，求此添加砂粒的總質(zhì)量M。

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科目：高中物理 來源：2016屆江西南昌二中高三上期考試物理卷（解析版） 題型：計算題

如圖所示，在光滑絕緣的水平面上，放置兩塊直徑為2L的同心半圓形金屬板A、B，兩板間的距離很近，半圓形金屬板A、B的左邊有水平向右的勻強電場E1，半圓形金屬板A、B之間存在電場，兩板間的電場強度E2可認(rèn)為大小處處相等，方向都指向O，現(xiàn)從正對A、B板間隙、到兩板的一端距離為d處靜止釋放一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電微粒（不計重力），此微粒恰能在兩板間運動且不與板發(fā)生相互作用．

（1）求半圓形金屬板A、B之間電場強度的E2的大��？

（2）從釋放微粒開始，經(jīng)過多長時間微粒的水平位移最大？

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年四川樹德中學(xué)高二12月月考物理卷（解析版） 題型：填空題

用伏安法測量電阻時，MN接在恒定電壓上，當(dāng)S接a時電壓表的示數(shù)為10V，電流表的示數(shù)為0.2A；當(dāng)S接b時電壓表示數(shù)為12V，電流表的示數(shù)為0.15A；為了較準(zhǔn)確地測定，S應(yīng)接在___點，的真實值為______Ω

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科目：高中物理 來源：2015-2016學(xué)年河南許昌三校高一上期第四次（期末）聯(lián)考物理卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，細線的一端系一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行．在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力T和斜面的支持力為FN分別為（重力加速度為g）（ ）

A．T=m（gsinθ+acosθ） FN=m（gsinθ-acosθ）

B．T=m（gsinθ+acosθ） FN=m（gcosθ-asinθ）

C．T=m（acosθ-gsinθ） FN=m（gcosθ+asinθ）

D．T=m（asinθ-gcosθ） FN=m（gsinθ+acosθ）

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