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靜止在太空中的飛行器上有一種裝置，它利用電場加速帶電粒子，向外發(fā)射高速粒子流，從而對飛行器產生反沖力，使其獲得加速度．已知飛行器的質量為M，發(fā)射的是2價氧離子，發(fā)射離子的功率恒為P，加速電壓為U，每個氧離子的質量為m，基元電荷電量為e．不計發(fā)射氧離子后飛行器質量的變化．求：
　　（1）射出的氧離子速度；
　�。�2）每秒射出的氧離子數；
　�。�3）射出離子后飛行器開始運動的加速度．
（1） （2） （3） 提示：設每秒發(fā)射n個離子，發(fā)射功率P＝2 neU．連續(xù)發(fā)射離子時，給飛行器反沖作用力，使其產生加速度，Ma＝nmv．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

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

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科目：高中物理 來源：物理教研室 題型：038

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

 

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科目：高中物理 來源：新五星級題庫高中物理 題型：038

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

(1)射出的氧離子速度．

(2)每秒射出的氧離子數．

(3)射出氧離子后飛行器開始運動的加速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

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

（1）加速電壓U；

（2）粒子發(fā)動機的功率P0；

（3）每秒鐘射出的氙粒子數N；

（4）射出離子后，飛行器開始運動時的加速度a（不考慮萬有引力和其他力）；

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

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