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【題目】離子推進器是新一代航天動力裝置,可用于衛星姿態控制和軌道修正。推進劑從圖中P處注入,在A處電離出正離子,BC之間加有恒定電壓,正離子進入B時的速度忽略不計,經加速后形成電流為I的離子束后從出口D處噴出。已知推進器獲得的推力為F,單位時間內噴出的離子質量為J。為研究問題方便,假定離子推進器在太空中飛行時不受其他外力,忽略推進器運動速度。試求:加在BC間的電壓U

【答案】

【解析】設一個正離子的質量為m,電荷量為q,加速后的速度為v,根據動能定理,有

設離子推進器在Δt時間內噴出質最為ΔM的正離子,并以其為研究對象,推進器對ΔM的作用力為F′,由動量定理,有

……

由牛頓第三定律知……

設加速后離子束的橫截面積為S,單位體積內的離子數為n,則有

……

……

解得

……

解得

練習冊系列答案
相關習題

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,當它飛到b板時,速度大小不變,而方向變為水平方向,且剛好從高度也為d的狹縫進入bc區域,bc區域的寬度也為d,所加電場的場強大小為E,方向豎直向上,磁感應強度方向垂直紙面向里,磁場磁感應強度大小等于,重力加速度為g,則下列關于微粒運動的說法正確的是(  )

A. 微粒在ab區域的運動時間為

B. 微粒在bc區域中做勻速圓周運動,圓周半徑r=2d

C. 微粒在bc區域中做勻速圓周運動,運動時間為

D. 微粒在ab、bc區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、質量的關系的實驗中,某同學將實驗器材組裝后,釋放小車前瞬間的情景如圖甲所示.(甲圖為實際拍攝圖,乙圖為相應簡圖)

(1)在接通電源進行實驗之前,請你指出圖中的錯誤或不妥之處_______________.

(2)改正實驗裝置后,該同學順利地完成了實驗.圖14是他在實驗中得到的一條紙帶,圖中相鄰兩計數點之間時間間隔為0.1 s,由圖中數據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, 連線的中點, 的垂直平分線.在之間的點由靜止釋放一個帶負電的小球(可視為質點),若不計空氣阻力,則:( )

A. 小球從點沿直線端運動,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位置的過程中,其所經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,當懸線豎直狀態且與釘相碰時( )

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】在用高級瀝青鋪設的高速公路上.汽車的設計時速是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向摩擦力等于零,則車速,應為多少?( )

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(6分)某學習小組利用如圖所示的裝置驗證動能定理。

(1)將氣墊導軌調至水平,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12所用的時間△t1△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量遠小于滑塊、擋光條和拉力傳感器的總質量?______________(填

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,勻速轉動的水平圓盤上在離轉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. 增大圓盤轉動的角速度

B. 增大滑塊到轉軸的距離

C. 增大滑塊的質量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,兩個質量分別為m1m2的物塊AB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,AB與傳送帶間的動摩擦因數均為μ.傳送帶沿順時針方向轉動,系統達到穩定后,突然剪斷輕繩的瞬間,設AB的加速度大小分別為aAaB(彈簧在彈性限度內,重力加速度為g),則(  )

A.

B.

C.

D.

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同步練習冊答案
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