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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示為離子發(fā)動(dòng)機(jī)的示意圖:其原理是設(shè)法將惰性氣體(比如氙氣)電離,使中性的原子變成帶正電的離子,這些帶正電的氣體離子經(jīng)過(guò)加速電場(chǎng)加速,以很高的速度沿同一方向噴出艙室,由此產(chǎn)生推力。由于單位時(shí)間內(nèi)噴出的氣體離子質(zhì)量很小,探測(cè)器得到的加速度會(huì)非常小,但經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)時(shí)間的加速,同樣可以得到很大的速度。假如探測(cè)器連同離子發(fā)動(dòng)機(jī)和氙氣的總質(zhì)量為M,每個(gè)氙離子的質(zhì)量為m,電量為q,加速電壓為U,離子加速后形成的電流強(qiáng)度為I,為研究問(wèn)題方便,假定離子推進(jìn)器在太空中飛行時(shí)不受其它外力,忽略推進(jìn)器運(yùn)動(dòng)速度,求:
(1)發(fā)動(dòng)機(jī)單位時(shí)間內(nèi)噴出多少個(gè)氙離子;
(2)離子發(fā)動(dòng)機(jī)工作的初始階段,產(chǎn)生推力能使探測(cè)器產(chǎn)生的加速度大??;
(3)為使離子推進(jìn)器正常運(yùn)行,必須在有離子噴射的出口處用中和電子槍向正離子噴射電子,試解釋其原因。

【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:117引用:2難度:0.6
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