目前正在運(yùn)轉(zhuǎn)的我國空間站天和核心艙，搭載了一種全新的推進(jìn)裝置——霍爾推力器．其工作原理簡化如下：由陰極逸出（初速度極?。┑囊徊糠蛛娮舆M(jìn)入放電室后，在電場力與磁場力的共同作用下被束縛在一定的區(qū)域內(nèi)，與推進(jìn)劑工質(zhì)（氙原子）發(fā)生碰撞使其電離；電離后的氙離子在磁場中的偏轉(zhuǎn)角度很小，其運(yùn)動可視為在軸向電場力作用下的直線運(yùn)動，并最終被高速噴出，霍爾推力器由于反沖獲得推進(jìn)動力．設(shè)某次核心艙進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，開啟霍爾推力器，電離后的氙離子初速度為0，經(jīng)電壓為U的電場加速后高速噴出，單位時(shí)間內(nèi)噴出氙離子的數(shù)目為N．已知一個(gè)氙離子的質(zhì)量為m,電荷量為q,忽略離子間的相互作用力和電子能量的影響，求：
（1）氙離子噴出加速電場的速度v及其所形成的等效電流為I；
（2）霍爾推力器獲得的平均推力大小F；
（3）可以用離子推進(jìn)器工作過程中產(chǎn)生的推力與電壓為U的電場對氙離子做功的功率的比值S來反映推進(jìn)器工作情況．通過計(jì)算說明，如果要增大S可以采取哪些措施。

【答案】見試題解答內(nèi)容

【解答】

【點(diǎn)評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：82引用：2難度：0.4

相似題

2．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相同帶正負(fù)電荷的粒子，從帶電平行金屬板左側(cè)中央以相同的水平初速度v₀先后垂直電場進(jìn)入，在重力和電場力的作用下分別落在負(fù)極板的M、N兩處，S點(diǎn)是下極板的左端點(diǎn)，且SN=2SM，忽略兩金屬板邊緣的電場。則（　?。?/h2>

A．落在N點(diǎn)的粒子帶正電，落在M點(diǎn)的粒子帶負(fù)電

B．正、負(fù)兩個(gè)粒子在電場中運(yùn)動的時(shí)間之比為1：4

C．正、負(fù)兩個(gè)粒子在電場中運(yùn)動的加速度之比為2：1

D．正、負(fù)兩個(gè)粒子在電場中運(yùn)動時(shí)動能的變化量之比為4：1

發(fā)布：2024/11/6 0:30:1組卷：94引用：1難度：0.5

3．如圖，ABD為豎直平面內(nèi)的絕緣軌道，其中AB段是長為s=1.25的粗糙水平面，其動摩擦因數(shù)為μ=0.1，BD段為半徑R=0.2m的光滑半圓，兩段軌道相切于B點(diǎn)，整個(gè)軌道處在豎直向下的勻強(qiáng)電場中，場強(qiáng)大小E=5.0×10³V/m。一帶負(fù)電小球以速度v₀沿水平軌道向右運(yùn)動，接著進(jìn)入半圓軌道后，恰能通過最高點(diǎn)D點(diǎn)。已知小球的質(zhì)量為m=2.0×10^-2kg,所帶電荷量q=2.0×10^-5C，g=10m/s²．（水平軌道足夠長，小球可視為質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動過程無電荷轉(zhuǎn)移）
（1）小球能通過軌道最高點(diǎn)D時(shí)的速度大小；
（2）帶電小球在從D點(diǎn)飛出后，首次落到水平軌道上時(shí)的位移大?。?br />（3）小球的初速度v₀。
發(fā)布：2024/10/31 20:30:2組卷：971引用：9難度：0.1
解析

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