的航天器获得动力。在等离子发动机中,由电极发射的电子撞击氙原子,使之电离,在加速电场的作用下,氙离子加速到很大的速度后从航天器尾部连续喷出,产生推力。假设装有等离

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动量守恒定律/2022-11-16 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目


的航天器获得动力。在等离子发动机中,由电极发射的电子撞击氙原子,使之电离,在
加速电场的作用下,氙离子加速到很大的速度后从航天器尾部连续喷出,产生推力。假
设装有等离子体发动机的航天器在太空中处于静止,航天器的总质量为M(在发射离子的过程中质量可以认为不变),每个氙离子的质量为m,电量为q,加速电压为U,等离子体发动机每秒时间里向外喷出的离子数为n,发动机对离子作功的功率为多少?航天器获得的加速度是多少?

◎ 答案

nqU 、

◎ 解析

(1)对一个离子,由动能定理,qU=EK(3分),
发动机功率等于每秒发射的离子的总动能,即p=nqU。(3分)
(2)每个离子飞出时速度为V=(3分)。
由动量守恒定律,△ts末航天器的速度大小为V/=(3分),
航天器的加速度a==(3分)。

◎ 知识点

    专家分析,试题“的航天器获得动力。在等离子发动机中,由电极发射的电子撞击氙原子,使之电离,在加速电场的作用下,氙离子加速到很大的速度后从航天器尾部连续喷出,产生推力。假设装有等离…”主要考查了你对  【动量守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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