Question

有一种飞行器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，对飞行器自身产生反冲力，从而对飞行器的飞行状态进行调整的．已知飞行器发射的高速粒子流是由二价氧离子构成的．当单位时间内发射的离子个数为n，加速电压为U时，飞行器获得的反冲力为F．为了使加速器获得的反冲力变为2F，只需要（ ）
A．将加速电压变为2U
B．将加速电压变为4U
C．将单位时间内发射的离子个数变为n
D．将单位时间内发射的离子个数变为4n

Answer 1

【答案】分析：根据动能定理得到加速后离子获得的速度，对离子，根据动量定理得到飞行器对离子的作用力表达式，此作用力与飞行器获得的反冲力大小相等，也为F．
解答：解：对离子，根据动能定理得：qU=  ①
根据牛顿第三定律得知：飞行器对离子的作用力大小也为F．
对离子，由动量定理得：Ft=nmv  ②
由①②得：F=
对于单位时间，t=1s，则F=n
则得：为了使加速器获得的反冲力变为2F，只需要将加速电压变为4U或将单位时间内发射的离子个数变为2n．
故选B
点评：本题是动能定理和动量定理的综合应用，对于反冲问题往往由动量定理求作用力．