题目内容
【题目】离子推进器是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的。已知飞行器和推进器的总质量为M,推进器发射的是2价氧离子,发射功率为P,加速电压为U,若每个氧离子的质量为m,基本电荷的电荷量为e,不计发射氧离子后飞行器质量的变化,下列判断正确的是( )
A.射出的氧离子速度为
B.每秒钟射出的氧离子数为
C.射出离子后飞行器开始运动的加速度大小为
D.离子射出时的动量大小P=2meU
【答案】C
【解析】
A.根据动能定理得
解得氧离子速度为
A错误;
B.推进器发射的功率为p,则每秒发射离子的能量为
又因为
联立可得
B错误;
C.以氧离子和飞行器为系统,设飞行器的反冲速度为,每秒射出n个离子后,根据动量守恒定律有
解得
离子的加速度为
C正确;
D.离子射出时的动量大小为
D错误。
故选C。
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