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SOS!射出氧离子后飞行器开始运动的加速度

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/07/18 00:01:27
SOS!射出氧离子后飞行器开始运动的加速度
静止在太空的飞行器有一种装置,利用电场加速带电粒子形成向外发射的高速电子流,从而对飞行器产生反冲力,使其获得加速度,已知飞行器质量为M,发射的是2价氧离子,
发射离子的功率为P,加速的电压为U,每个氧离子的质量为m,单位电荷的电荷量为e,
不计发射氧离子后飞行器质量变化,求:
2) 射出氧离子后飞行器开始运动的加速度
【要怎么算?毫无头绪】
发射离子的功率为P,加速的电压为U,即发射离子形成的电流为P/U,即每秒钟流过电荷为P/U,那么每秒发射出P/(U*2e)个氧离子,即发射出质量为mP/(U*2e),那么经过很短时间Δt时间发射出得质量为mP*Δt/(U*2e).氧离子被加速后,速度为v(可以由能量守恒1/2mv^2=U*(2e),算出v=根号(4Ue/m))
用动量守恒定律:在Δt时间内,M*ΔV=[mP*Δt/(U*2e)]*v.
移项得ΔV/Δt==[mP/(U*2e)]*v/M
而当Δ→0时,加速度a=ΔV/Δt==[mP/(U*2e)]*v/M,(v=根号(4Ue/m))