宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备.当飞船升空进入轨道后.由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象.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.其原理如图1所示.首先推进剂从图中的P处被注入.在A处被电离出正离子.金属环B.C之间加有恒定电压.正离子被B.C间的电场加速后从C端口喷出.从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力. 假设总质量为M的卫星.正在以速度V沿MP方向运动.已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角.如图2所示.为了使飞船回到预定的飞行方向MN.飞船启用推进器进行调整. 已知推进器B.C间的电压大小为U.带电离子进入B时的速度忽略不计.经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出. 图1 若单个离子的质量为m.电量为q.忽略离子间的相互作用力.忽略空间其他外力的影响.忽略离子喷射对卫星质量的影响.请完成下列计算任务: (1)正离子经电场加速后.从C端口喷出的速度v是多大? (2)推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大? (3)如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进.且推进器工作时 间极短.为了使飞船回到预定的飞行方向.离子推进器喷射 出的粒子数N为多少? 解析:(1)qU =mv2 v= (2)以t秒内喷射的离子(nm)为研究对象.应用动量定理有: ·t=nmv 又∵ I=nq/t ∴=I(为nm受到的平均冲力) ∴由牛顿第三定律知.飞船受到的平均反冲力大小也为I-- (3) 飞船方向调整前后.其速度合成矢量如图所示: ∴ ΔV=Vtanθ ∵ 系统总动量守恒 (而且:M >>N m) ∴ MΔV=N m v --------- ∴ N=MΔV/mv =---------- 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2009年北京卷20改编)图示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零势点,P点电势的大小为Φ.下面给出Φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的电势Φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性判断.根据你的判断,Φ的合理表达式应为(  )

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(2009年北京卷)在《用双缝干涉测光的波长》实验中,将双缝干涉实验仪按要求安装在光具座上(如图1),并选用缝间距d=0.2mm的双缝屏。从仪器注明的规格可知,像屏与双缝屏间的距离L=700mm。然后,接通电源使光源正常工作。

                                                    

①已知测量头主尺的最小刻度是毫米,副尺上有50分度。某同学调整手轮后,从测量头的目镜看去,第1次映入眼帘的干涉条纹如图2(a)所示,图2(a)中的数字是该同学给各暗纹的编号,此时图2(b)中游标尺上的读数x1=1.16mm;接着再转动手轮,映入眼帘的干涉条纹如图3(a)所示,此时图3(b)中游标尺上的读数x2=              

②利用上述测量结果,经计算可得两个相邻明纹(或暗纹)间的距离=         mm;这种色光的波长=              nm。

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(2009年北京卷20改编)图示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零势点,P点电势的大小为Φ.下面给出Φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的电势Φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性判断.根据你的判断,Φ的合理表达式应为( )

A.Φ=η
B.Φ=
C.Φ=η
D.Φ=η

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(2009年北京卷20改编)图示为一个半径为R的均匀带电圆环,其单位长度带电量为η.取环面中心O为原点,以垂直于环面的轴线为x轴.设轴上任意点P到O点的距离为x,以无限远处为零势点,P点电势的大小为Φ.下面给出Φ的四个表达式(式中k为静电力常量),其中只有一个是合理的.你可能不会求解此处的电势Φ,但是你可以通过一定的物理分析,对下列表达式的合理性判断.根据你的判断,Φ的合理表达式应为(  )
A.Φ=
2πRk
R2x2
η
B.Φ=
2πRk
R2+x2
C.Φ=
2πRk
R2-x2
η
D.Φ=
2πRk
R2+x2
ηx
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2009年3月1日北京时间16时13分10秒,“嫦娥一号”探月卫星在完成全部使命后,准确落于月球的预定撞击点,为我国探月一期工程画上了圆满的句号,假如你登上了月球,在月球上可以完成的是(  )

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