由以上五式可得, 加在BC间的电压
(1分)
(2)推进器持续喷出正离子束,会使带有负电荷的电子留在其中,这将严重阻碍正离子的继续喷出,电子积累足够多时,甚至会将喷出的正离子再吸引回来,致使推进器无法正常工作, 故须在D处向正离子束注入电子,以中和正离子,使推进器获得持续推力。(5分)
点评 : 本题以离子推进器为背景立意命题,设置新情景,通过模型组合分析考查对物理基础知识的理解与领悟, 此题构思巧妙,将动能定理、动量定理、电流强度的概念融于离子推进器中.。联系现实生产生活和科技应用的试题,注重学科知识与能力的具体应用, 解决此类问题的关键:弄清题意,理顺关系,建立适当的模型求解。
又
5(1分)
设加速后离子束的横截面积为S,单位体积内的离子数为n,则有 I =nqvS , J =nmvS , 由两式相比可得
4 (2分)
依动量定理,有
2(2分)
由牛顿第三定律知 F' = F, 3(1分)
设推进器在
t时间内喷出
M的正离子,且推进器对
M的作用力F'
19. 【解析】(1)设一个正离子(m、q)加速后的速度为v,由动能定理得
1(1分)
答案(1)
(2) U0< 2d 2Ul/L2
(3)要保持一个完整波形,需每隔周期T回到初始位置。波形如图3所示。
点评:带电粒子在电场中的运动,在近几年高考考查中频率较高,多次出现带电粒子在交变电场中运动的题目, 纵观这些题目,所涉及的情景基本相同,但命题往往拟定不同的题设条件,多角度提出问题,多层次考查能力。解决这类问题要从受力分析入手,分清各个物理过程, 弄清带电粒子运动情境,应用力学规律, 借助图像,定性分析、定量讨论, 并注意思维方法和技巧的灵活运用。
则峰值
。
波形长度为x1=v T 波形如图3所示。(3分)
由相似三角形的性质得![]()
(1分)
设某个电子运动轨迹如图2所示,有 tan
= v2/v1 = e U L / m d v12 = y' / L'
, (1分)
又知 y' =
e U L/
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