Question

静止在太空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，发射功率为P，加速电压为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：
（1）射出的氧离子速度；
（2）每秒钟射出的氧离子数；
（3）射出离子后飞行器开始运动的加速度。

Answer 1

（1）
（2）
（3）

（1）据动能定理知：，所以。
（2）由，得。
（3）以氧离子和飞行器为系统，设飞行器的反冲速度为V，根据动量守恒定律：，则，所以飞行器的加速度。