【题目】离子推进器是太空飞行器常用的动力系统.某种推进器设计的简化原理如图所示,截面半径为 R=2m的圆柱腔分为两个工作区.Ⅰ为电离区,电离区间充有稀薄铯气体,也有轴向的匀强磁场,磁感应强度大小为,在离轴线 R/2 处的 C点持续射出一定速率范围的电子.假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动,截面如图2 所示(从左向右看).电子的初速度方向与中心 O 点和 C 点的连线成 ().电子碰撞铯原子使之电离,为了取得好的电离效果,从内圆柱体表面发出的电子在区域内运动时不能与外器壁碰撞。Ⅱ为加速区,两端加有电压,形成轴向的匀强电场.Ⅰ区产生的铯离子以接近 0 的初速度进入Ⅱ区,被加速后以速度从右侧喷出.这种高速粒子流喷射出去,可推动卫星运动,电子在Ⅰ区内不与器壁相碰且能到达的区域越大,电离效果越好,已知铯离子荷质比,铯离子电子质量为,电量为 (电子碰到器壁即被吸收,不考虑电子间的碰撞)

1)求Ⅱ区的加速电压;

2)为取得好的电离效果,请判断Ⅰ区中的磁场方向(按图 2 说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”)

3)要取得好的电离效果,求射出的电子最大速率角的关系;

4)若单位时间内喷射出个铯离子,试求推进器的推力(结果取两位有效数字)

 0  162392  162400  162406  162410  162416  162418  162422  162428  162430  162436  162442  162446  162448  162452  162458  162460  162466  162470  162472  162476  162478  162482  162484  162486  162487  162488  162490  162491  162492  162494  162496  162500  162502  162506  162508  162512  162518  162520  162526  162530  162532  162536  162542  162548  162550  162556  162560  162562  162568  162572  162578  162586  176998 

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