宇宙飞船在进行长距离星际运行时.不能再使用化学燃制.而采用一种新型发动机――离子发动机.它的原理是将电子射入惰性气体.使其离子化.然后从静止开始通过电场加速后从飞船尾部高速喷出.利用反冲作用使飞船本身得到加速.当加速电压一定时.在氖.氩.氪.氙中选用哪一种惰性气体最理想A．氖气 B．氩气 C．氪气 D．氙气题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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宇宙飞船在进行长距离星际运行时，不能再使用化学燃制，而采用一种新型发动机――离子发动机，它的原理是将电子射入惰性气体，使其离子化(成为一价离子)，然后从静止(相对于飞船)开始通过电场加速后从飞船尾部高速喷出，利用反冲作用使飞船本身得到加速。当加速电压一定时，在氖、氩、氪、氙中选用哪一种惰性气体最理想

A．氖气 B．氩气 C．氪气 D．氙气

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宇宙飞船进行长距离星际运行时，不能再用化学燃料，可采用一种新型发动机——离子发动机，在离子发动机中，由电极发射的电子射入稀有气体（如氙气），使其离子化，然后从静止开始经电场加速后，从飞船尾部高速连续喷出，利用反冲使飞船本身得到加速。如图14所示的离子推进器，推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压U，正离子进入B的速度忽略不计。

（1）经加速后形成等效电流为i的离子束喷出，且单位时间喷出的离子质量为j，已知推进器发射的功率为P，飞行器的质量为M，为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。求：

（i）喷出的正离子的比荷。

（ii）射出离子后飞行器开始运动的加速度。由于推进器持续喷出正离子束后会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力的作用会严重阻碍正离子的喷出，为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入什么电荷，才能使推进器获得持续推力。

（2）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，假设总质量为M的卫星，正在以速度V沿OP方向运动，与x轴成60°，如图15所示。已知离子的质量为m，电荷量为q，为了使飞船尽快回到预定的飞行方向-Y，单位时间内离子推进器应向那个方向喷射出的粒子数最少？最少为多少？

（i）喷出的正离子的比荷。

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