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    静止在太空中的飞行器上，有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。已知飞行器质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求射出离子后飞行器开始运动时的加速度。

    答案：见详解
    解析：

    在t时间内射出的氧离子数为 nt，总质量为ntm ,由动量定理可得

    F为粒子受到的平均冲力，根据牛顿第三定律，飞行器受到的反作用力大小等于F ，对飞行器应用牛顿第二定律有

    。

     


    提示：

    力、电和磁综合题目


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    科目：高中物理 来源： 题型：

    静止在太空中的飞行器上有一种装置，它是利用电场加速带电粒子形成向外发射的高速离子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．已知飞行器质量为M，发射的是一价氙离子，发射的功率为p，加速电压为U，每个氙离子的质量为m，单位电荷电量为e，不计发射氙离子后飞行器质量的变化，求：
    （1）氙离子射出时的动量大小．
    （2）每秒射出的氙离子数．
    （3）发射氙离子时飞行器运动的加速度大小．

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    科目：高中物理 来源：物理教研室 题型：038

    静止在太空中的飞行器上，有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度。已知飞行器质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电荷的电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化，求射出的氧离子速度。

     

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    科目：高中物理 来源：新五星级题库高中物理 题型：038

    静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场力加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲击力，使其获得加速度．已知飞行器质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速的电压为U，每个氧离子的质量为m，单位电量为e，不计发射氧离子后飞行器质量的变化．求：

    (1)射出的氧离子速度．

    (2)每秒射出的氧离子数．

    (3)射出氧离子后飞行器开始运动的加速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    静止在太空中的飞行器上有一种装置，它利用电场加速带电粒子，向外发射高速粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其获得加速度．已知飞行器的质量为M，发射的是2价氧离子，发射离子的功率恒为P，加速电压为U，每个氧离子的质量为m，基元电荷电量为e．不计发射氧离子后飞行器质量的变化．求：
    　　（1）射出的氧离子速度；
    　　（2）每秒射出的氧离子数；
    　　（3）射出离子后飞行器开始运动的加速度．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    “粒子发动机”是飞行器上用的一种新型发动机，静止在太空中的飞行器中，有一种装置，它利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，从而对飞行器产生反冲力，使其产生加速度.由于单位时间内喷出的气体粒子质量很小，飞行器得到的加速度将非常小，但经过足够长时间的加速，同样可以得到很大的速度.某飞行器使用“粒子发动机”技术，已知飞行器的质量为M0=100 kg（不计发射粒子后飞行器质量的变化），发射的是1价氙离子，氙离子的等效电流大小为I=0.64 A，氙离子的比荷（电荷量与质量之比）为k==7.2×105 C/kg，气体氙离子被喷出时的速度v=3.0×104 m/s.求：

    （1）加速电压U；

    （2）粒子发动机的功率P0；

    （3）每秒钟射出的氙粒子数N；

    （4）射出离子后，飞行器开始运动时的加速度a（不考虑万有引力和其他力）；

    （5）飞行器要到达的目的地是博雷利彗星，计划飞行3年（9.46×107 s），试估算飞行器所需要携带的氙的质量M.

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