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    宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。如图14所示的离子推进器，推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压U，正离子进入B的速度忽略不计。

    （1）经加速后形成等效电流为i的离子束喷出，且单位时间喷出的离子质量为j，已知推进器发射的功率为P，飞行器的质量为M，为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。求：

    （i）喷出的正离子的比荷。

    （ii）射出离子后飞行器开始运动的加速度。由于推进器持续喷出正离子束后会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力的作用会严重阻碍正离子的喷出，为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入什么电荷，才能使推进器获得持续推力。

    （2）离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿OP方向运动，与x轴成60°，如图15所示。已知离子的质量为m，电荷量为q，为了使飞船尽快回到预定的飞行方向-Y，单位时间内离子推进器应向那个方向喷射出的粒子数最少？最少为多少？

                    

     

    【答案】

    （1）（i）因i=q，j/m，所以得

    （ii），电子。

    （2）与+Y方向成30°飞船方向调整前后，其速度合成矢量如图所示，

    喷射应该沿+x方向。

       

    对单个电荷，

    【解析】略

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    下列应用激光的事例中错误的是（    ）

    A.利用激光进行长距离精确测量

    B.利用激光进行通信

    C.利用激光进行室内照明

    D.利用激光加工坚硬材料

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    激光是人工产生的相干光，其具有单色性好、平行度好、亮度高、方向性好等特性，以下关于激光正确的是（      ）

    A．激光的频率比X射线的频率还高    B．利用激光进行长距离精确测量

    C．利用激光进行通信                 D．利用激光加工坚硬材料

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

    宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。如图14所示的离子推进器，推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压U，正离子进入B的速度忽略不计。

    （1）经加速后形成等效电流为i的离子束喷出，且单位时间喷出的离子质量为j，已知推进器发射的功率为P，飞行器的质量为M，为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。求：

    （i）喷出的正离子的比荷。

    （ii）射出离子后飞行器开始运动的加速度。由于推进器持续喷出正离子束后会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力的作用会严重阻碍正离子的喷出，为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入什么电荷，才能使推进器获得持续推力。

    （2）离子推进器是新一代航天动力装置，也可用于飞船姿态调整和轨道修正，假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿OP方向运动，与x轴成60°，如图15所示。已知离子的质量为m，电荷量为q，为了使飞船尽快回到预定的飞行方向-Y，单位时间内离子推进器应向那个方向喷射出的粒子数最少？最少为多少？

                    

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    宇宙飞船在进行长距离星际运行时，不能再使用化学燃制，而采用一种新型发动机――离子发动机，它的原理是将电子射入惰性气体，使其离子化(成为一价离子)，然后从静止(相对于飞船)开始通过电场加速后从飞船尾部高速喷出，利用反冲作用使飞船本身得到加速。当加速电压一定时，在氖、氩、氪、氙中选用哪一种惰性气体最理想

    A．氖气        B．氩气        C．氪气        D．氙气

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