靜止在太空的飛行器上有一種裝置,它利用電場(chǎng)加速帶電粒子,形成向外發(fā)射的粒子流,從而對(duì)飛行器產(chǎn)生反沖力,使其獲得加速度。已知飛行器的質(zhì)量為M,發(fā)射的是2價(jià)氧離子,發(fā)射功率為P,加速電壓為U,每個(gè)氧離子的質(zhì)量為m,單位電荷的電量為e,不計(jì)發(fā)射氧離子后飛行器質(zhì)量的變化。求:
(1)射出的氧離子速度;
(2)每秒鐘射出的氧離子數(shù);
(3)射出離子后飛行器開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度。
(1)
(2)
(3)
(1)據(jù)動(dòng)能定理知:,所以。
(2)由,得。
(3)以氧離子和飛行器為系統(tǒng),設(shè)飛行器的反沖速度為V,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:,則,所以飛行器的加速度。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

水平放置的兩金屬板相距為d,充電后,其間形成勻強(qiáng)電場(chǎng),一帶電荷量為q、質(zhì)量為m的液滴從下板邊緣射入電場(chǎng),并沿直線(xiàn)從上板邊緣射出,如圖所示,求兩金屬板間的電勢(shì)差為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于公式E=的說(shuō)法中正確的是(   )
A.它適用于任何電場(chǎng)
B.在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)的數(shù)值等于每單位距離上降低的電勢(shì)
C.場(chǎng)強(qiáng)的另一單位V/m適用于任何電場(chǎng)
D.只要測(cè)出兩點(diǎn)的電勢(shì)差和兩點(diǎn)的間距,即可算出電場(chǎng)強(qiáng)度

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖,在xoy平面內(nèi),I象限中有勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小為E,方向沿y軸正方向。在x軸的下方有勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感強(qiáng)度大小為B,方向垂直于紙面向里,今有一個(gè)質(zhì)量為m,電量為e的電子(不計(jì)重力),從y軸上的P點(diǎn)以初速度v0垂直于電場(chǎng)方向進(jìn)入電場(chǎng)。經(jīng)電場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后,沿著與x軸正方向成45°進(jìn)入磁場(chǎng),并能返回到原出發(fā)點(diǎn)P。
求:(1)P點(diǎn)離坐標(biāo)原點(diǎn)的距離h
(2)電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間第一次返回P點(diǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖所示,質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的微粒以初速v0豎直向上射入兩帶電平行板兩極間水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為E,微粒垂直打到右極板上,已知ab=bc,a為兩板的中點(diǎn).則微粒打到右極板時(shí)的速率vc=_______________,兩極的電勢(shì)差為_(kāi)____________.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)方向是水平的,如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m、電量為q的帶正電的小球,從O點(diǎn)出發(fā),初速度的大小為v0,在電場(chǎng)力和重力作用下恰好能沿與場(chǎng)強(qiáng)的反方向成θ角的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),重力加速度為g,求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)其電勢(shì)能與O點(diǎn)的電勢(shì)能之差。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,一帶正電的粒子質(zhì)量為m=6×10-14kg,電量Q=6×10-15C,該粒子以v0=1.0×102m/s的初速度從電場(chǎng)的下邊界射入足夠大的電場(chǎng)中,已知:場(chǎng)強(qiáng)1.0×104N/C,初速度與電場(chǎng)線(xiàn)夾角θ=1200.求:
(1)要使粒子在電場(chǎng)中做直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),除電場(chǎng)力外至少還要施加多大的外力(不計(jì)重力)?
(2)在此外力作用下,粒子運(yùn)動(dòng)途中兩點(diǎn)間的電勢(shì)差最大值是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

空氣中的負(fù)氧離子對(duì)于人的健康極為有益,有的氧吧通常采用人工產(chǎn)生負(fù)氧離子使空氣清新,從而使顧客愉悅,其最常見(jiàn)的是采用電暈放電法.如圖所示,一排針狀負(fù)極和環(huán)形正極之間加上直流高壓電,電壓達(dá)5000V,使空氣發(fā)生電離,從而產(chǎn)生二價(jià)負(fù)氧離子.在負(fù)極后面加上小風(fēng)扇,將大量負(fù)氧離子排出,使空氣清新,針狀負(fù)極與環(huán)形正極間距離為5mm,且視為勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,電場(chǎng)對(duì)負(fù)氧離子的作用力為F,則( 。
A.E=103N/C,F(xiàn)=1.6×10-16N
B.E=106N/C,F(xiàn)=1.6×10-16N
C.E=103N/C,F(xiàn)=3.2×10-13N
D.E=106N/C,F(xiàn)=3.2×10-13N

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在粗糙水平面內(nèi)存在著2n個(gè)有理想邊界的勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū),水平向右的電場(chǎng)和豎直向上的電場(chǎng)相互間隔,每一電場(chǎng)區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)的大小均為E,且E=
mg
q
,電場(chǎng)寬度均為d,水平面粗糙摩擦系數(shù)為μ,一個(gè)質(zhì)量為m,帶正電的、電荷量為q的物體(看作質(zhì)點(diǎn)),從第一個(gè)向右的電場(chǎng)區(qū)域的邊緣由靜止進(jìn)入電場(chǎng),則物體從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到離開(kāi)第2n個(gè)電場(chǎng)區(qū)域的過(guò)程中,求:

(1)電場(chǎng)力對(duì)物體所做的總功?摩擦力對(duì)物體所做的總功?
(2)物體在第2n個(gè)電場(chǎng)(豎直向上的)區(qū)域中所經(jīng)歷的時(shí)間?
(3)物體在所有水平向右的電場(chǎng)區(qū)域中所經(jīng)歷的總時(shí)間?

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