宇宙飛船是人類進行空間探索的重要設備.當飛船升空進入軌道后.由于各種原因經(jīng)常會出現(xiàn)不同程度的偏離軌道現(xiàn)象.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.其原理如圖1所示.首先推進劑從圖中的P處被注入.在A處被電離出正離子.金屬環(huán)B.C之間加有恒定電壓.正離子被B.C間的電場加速后從C端口噴出.從而使飛船獲得推進或姿態(tài)調(diào)整的反沖動力. 假設總質(zhì)量為M的衛(wèi)星.正在以速度V沿MP方向運動.已知現(xiàn)在的運動方向與預定方向MN成θ角.如圖2所示.為了使飛船回到預定的飛行方向MN.飛船啟用推進器進行調(diào)整. 已知推進器B.C間的電壓大小為U.帶電離子進入B時的速度忽略不計.經(jīng)加速后形成電流強度為I的離子束從C端口噴出. 圖1 若單個離子的質(zhì)量為m.電量為q.忽略離子間的相互作用力.忽略空間其他外力的影響.忽略離子噴射對衛(wèi)星質(zhì)量的影響.請完成下列計算任務: (1)正離子經(jīng)電場加速后.從C端口噴出的速度v是多大? (2)推進器開啟后飛船受到的平均推力F是多大? (3)如果沿垂直于飛船速度V的方向進行推進.且推進器工作時 間極短.為了使飛船回到預定的飛行方向.離子推進器噴射 出的粒子數(shù)N為多少? 解析:(1)qU =mv2 v= (2)以t秒內(nèi)噴射的離子(nm)為研究對象.應用動量定理有: ·t=nmv 又∵ I=nq/t ∴=I ∴由牛頓第三定律知.飛船受到的平均反沖力大小也為I-- (3) 飛船方向調(diào)整前后.其速度合成矢量如圖所示: ∴ ΔV=Vtanθ ∵ 系統(tǒng)總動量守恒 ∴ MΔV=N m v --------- ∴ N=MΔV/mv =---------- 三年聯(lián)考題匯編 電場題組二 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(2009年北京卷20改編)圖示為一個半徑為R的均勻帶電圓環(huán),其單位長度帶電量為η.取環(huán)面中心O為原點,以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設軸上任意點P到O點的距離為x,以無限遠處為零勢點,P點電勢的大小為Φ.下面給出Φ的四個表達式(式中k為靜電力常量),其中只有一個是合理的.你可能不會求解此處的電勢Φ,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達式的合理性判斷.根據(jù)你的判斷,Φ的合理表達式應為( 。

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(2009年北京卷)在《用雙縫干涉測光的波長》實驗中,將雙縫干涉實驗儀按要求安裝在光具座上(如圖1),并選用縫間距d=0.2mm的雙縫屏。從儀器注明的規(guī)格可知,像屏與雙縫屏間的距離L=700mm。然后,接通電源使光源正常工作。

                                                    

①已知測量頭主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同學調(diào)整手輪后,從測量頭的目鏡看去,第1次映入眼簾的干涉條紋如圖2(a)所示,圖2(a)中的數(shù)字是該同學給各暗紋的編號,此時圖2(b)中游標尺上的讀數(shù)x1=1.16mm;接著再轉(zhuǎn)動手輪,映入眼簾的干涉條紋如圖3(a)所示,此時圖3(b)中游標尺上的讀數(shù)x2=              

②利用上述測量結(jié)果,經(jīng)計算可得兩個相鄰明紋(或暗紋)間的距離=         mm;這種色光的波長=              nm。

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(2009年北京卷20改編)圖示為一個半徑為R的均勻帶電圓環(huán),其單位長度帶電量為η.取環(huán)面中心O為原點,以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設軸上任意點P到O點的距離為x,以無限遠處為零勢點,P點電勢的大小為Φ.下面給出Φ的四個表達式(式中k為靜電力常量),其中只有一個是合理的.你可能不會求解此處的電勢Φ,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達式的合理性判斷.根據(jù)你的判斷,Φ的合理表達式應為( )

A.Φ=η
B.Φ=
C.Φ=η
D.Φ=η

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(2009年北京卷20改編)圖示為一個半徑為R的均勻帶電圓環(huán),其單位長度帶電量為η.取環(huán)面中心O為原點,以垂直于環(huán)面的軸線為x軸.設軸上任意點P到O點的距離為x,以無限遠處為零勢點,P點電勢的大小為Φ.下面給出Φ的四個表達式(式中k為靜電力常量),其中只有一個是合理的.你可能不會求解此處的電勢Φ,但是你可以通過一定的物理分析,對下列表達式的合理性判斷.根據(jù)你的判斷,Φ的合理表達式應為( 。
A.Φ=
2πRk
R2x2
η
B.Φ=
2πRk
R2+x2
C.Φ=
2πRk
R2-x2
η
D.Φ=
2πRk
R2+x2
ηx
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2009年3月1日北京時間16時13分10秒,“嫦娥一號”探月衛(wèi)星在完成全部使命后,準確落于月球的預定撞擊點,為我國探月一期工程畫上了圓滿的句號,假如你登上了月球,在月球上可以完成的是(  )

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