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题文

宇宙飞船是人类进行空间探索的重要设备,当飞船升空进入轨道后,由于各种原因经常会出现不同程度的偏离轨道现象。离子推进器是新一代航天动力装置,也可用于飞船姿态调整和轨道修正,其原理如图1所示,首先推进剂从图中的P处被注入,在A处被电离出正离子,金属环BC之间加有恒定电压,正离子被BC间的电场加速后从C端口喷出,从而使飞船获得推进或姿态调整的反冲动力。
假设总质量为M的卫星,正在以速度V沿MP方向运动,已知现在的运动方向与预定方向MN成θ角,如图2所示。为了使飞船回到预定的飞行方向MN,飞船启用推进器进行调整。

已知推进器BC间的电压大小为U,带电离子进入B时的速度忽略不计,经加速后形成电流强度为I的离子束从C端口喷出,若单个离子的质量为m,电量为q,忽略离子间的相互作用力,忽略空间其他外力的影响,忽略离子喷射对卫星质量的影响。请完成下列计算任务:

(1)正离子经电场加速后,从C端口喷出的速度v是多大?
(2)推进器开启后飞船受到的平均推力F是多大?
(3)如果沿垂直于飞船速度V的方向进行推进,且推进器工作时
间极短,为了使飞船回到预定的飞行方向,离子推进器喷射
出的粒子数N为多少?                                              

科目 物理   题型 选择题   难度 较难
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如图,两根平行长直导线相距2l,通有大小相等、方向相同的恒定电流,a、b、c是导线所在平面内的三点,左侧导线与它们的距离分别为、l和3l.关于这三点处的磁感应强度,下列判断正确的是()

A.a处的磁感应强度大小比c处的大
B.b、c两处的磁感应强度大小相等
C.a、c两处的磁感应强度方向相同
D.b处的磁感应强度为零

两个同心绝缘导体环AA′,BB′大小相同,环面垂直,环中通有相同大小的恒定电流,如图所示,则圆心O处磁感应强度的方向为(AA′面水平,BB′面垂直纸面)()

A.指向右下方 B.指向左上方 C.竖直向上 D.水平向右

有两根直导线a、b互相平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图,在图示的平面内,O点为两根导线连线的中点,M、N为两根导线附近的两点,它们在两导线连线的中垂线上.且与O点的距离相等,若两导线中通有大小相等、方向相反的恒定电流I,则关于线段MN上各点的磁感应强度的说法中正确的是()

A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同
B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反
C.在线段MN上各点的磁感应强度相同
D.在线段MN上O点的磁感应强度为零

如图所示,在磁感应强度大小为B、方向水平向右的匀强磁场中,水平放置一根长直通电导线,电流的方向垂直于纸面向里,以直导线为中心的同一圆周上有a、b、c、d四个点,连接ac和bd是相互垂直的两条直径,且b、d在同一条竖直线上,下列说法正确的是()

A.c点的磁感应强度最小
B.b点的磁感应强度最大
C.b、d两点的磁感应强度相同
D.a、c两点的磁感应强度相同

如图所示,五根平行的长直导体棒分别过竖直平面内的正方形的四个顶点和中心,并和该正方形平面垂直,各导体棒中均通有大小相等的电流,方向如图所示,则中心处的导体棒受到其余四根导体棒的磁场力的合力方向是()

A.竖直向上 B.竖直向下 C.水平向左 D.水平向右

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