Question

某離子發(fā)動(dòng)機(jī)利用加速電場(chǎng)加速一階隋性氣體離子流，然后高速噴出，使發(fā)動(dòng)機(jī)被反沖從而得到加速，在氖、氬、氪、氙這幾種離子中，使用哪一種離子時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的加速性能最好（　�。�

Answer 1

分析：一價(jià)離子，帶電量相同，都為e．發(fā)動(dòng)機(jī)受到的反沖力越大，加速性能越好．以隋性氣體離子為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理和動(dòng)能定理結(jié)合，得到離子所受的作用力與質(zhì)量的關(guān)系進(jìn)行分析．

解答：解：以隋性氣體離子為研究對(duì)象，根據(jù)動(dòng)量定理得
       Ft=mv-0，①
由動(dòng)能定理得：eU=

1

2

mv2 ②
由①②得：F=

1

t

2meU

在相同時(shí)間t內(nèi)，F(xiàn)與

m

成正比，因氙質(zhì)量最大，F(xiàn)最大，根據(jù)牛頓第三定律得知：發(fā)動(dòng)機(jī)受到的反沖力也最大，加速性能最好．故D正確，ABC錯(cuò)誤．
故選D

點(diǎn)評(píng)：本題以物理知識(shí)在前沿科技中應(yīng)用為線索，考查了帶電粒子的加速問(wèn)題，由動(dòng)量定理和動(dòng)能定理結(jié)合求解．