為尋找可靠的航天動力裝置，科學(xué)家們正持續(xù)進行太陽帆推進器和離子推進器的研究。太陽帆推進器是利用太陽光作用在太陽帆的壓力提供動力，離子推進器則是利用電場加速后的離子氣體的反沖作用加速航天器。
（1）由量子理論可知每個光子的動量為p=hλ（h為普朗克常量，λ為光子的波長），光子的能量為ε=hv（v為光子的頻率），調(diào)整太陽朝使太陽光垂直照射，已知真空中光速為c,光子的頻率v,普朗克常量h,太陽帆面積為S，時間t內(nèi)太陽光垂直照射到太陽帆每平方米面積上的太陽光能為E，宇宙飛船的質(zhì)量為M，所有光子照射到太陽帆上后全部被等速率反射，求：
①時間t內(nèi)作用在太陽帆的光子個數(shù)N；
②在太陽光壓下宇宙飛船的加速度a的大小
（2）離子推進器的原理如圖所示：進入電離室的氣體被電離，其中正離子飄入電極A、B之間的勻強電場（離子初速度忽略不計），A，B間電壓為U，使正離子加速形成離子束，在加速正離子束的過程中所消耗的功率為P，推進器獲得的恒定推力為F。為提高能量的轉(zhuǎn)換效率，即要使FP盡量大，請通過論證說明可行的方案。設(shè)正離子質(zhì)量為m,電荷量為q。
p
=
h
λ
F
P
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：158引用：1難度：0.6
相似題
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1．如圖所示，ABC為光滑的固定在豎直面內(nèi)的半圓形軌道，軌道半徑為R=0.4m,A、B為半圓軌道水平直徑的兩個端點，O為圓心．在水平線MN以下和豎直線OQ以左的空間內(nèi)存在豎直向下的勻強電場，電場強度E=1.0×106N/C．現(xiàn)有一個質(zhì)量m=2.0×10-2kg,電荷量q=2.0×10-7C的帶正電小球（可看作質(zhì)點），從A點正上方由靜止釋放，經(jīng)時間t=0.3s到達A點并沿切線進入半圓軌道，g=10m/s2，不計空氣阻力及一切能量損失，求：
（1）小球經(jīng)過C點時對軌道的壓力大小；
（2）小球經(jīng)過B點后能上升的最大高度．發(fā)布：2024/12/29 20:0:1組卷：746引用：4難度：0.5 -
2．11H、12H、13H三個原子核，電荷均為e,質(zhì)量之比為1：2：3，如圖所示，它們以相同的初速度由P點平行極板射入勻強電場，在下極板的落點為A、B、C，已知上極板帶正電，原子核不計重力，下列說法正確的是（ ）發(fā)布：2024/12/29 21:30:1組卷：372引用：5難度：0.6 -
3．如圖，在豎直平面內(nèi)，一半徑為R的半圓形軌道與水平軌道在B點平滑連接．半圓形軌道的最低點為B、最點高為C，圓心為O．整個裝置處水平向左的勻強電場中．現(xiàn)讓一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球（可視為質(zhì)點），從水平軌道的A點靜止釋放，到達B點時速度為．當小球過C點時撤去電場，小球落到水平軌道上的D點．已知A、B間的距離為5gRR，重力加速度為g,軌道絕緣且不計摩擦和空氣阻力，求：103
（1）該勻強電場場強E的大小；
（2）A、D間的距離；
（3）小球經(jīng)過半圓形軌道某點P（圖中未畫出）時，所受合外力方向指向圓心O，求小球過P點時對軌道壓力的大小．發(fā)布：2024/12/29 20:30:1組卷：55引用：2難度：0.7
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