某离子发动机利用加速电场加速一阶隋性气体离子流，然后高速喷出，使发动机被反冲从而得到加速，在氖、氩、氪、氙这几种离子中，使用哪一种离子时，发动机的加速性能最好（

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某离子发动机利用加速电场加速一阶隋性气体离子流，然后高速喷出，使发动机被反冲从而得到加速，在氖、氩、氪、氙这几种离子中，使用哪一种离子时，发动机的加速性能最好（　　）

A．氖

B．氩

C．氪

D．氙

答案

以隋性气体离子为研究对象，根据动量定理得
Ft=mv-0，①
由动能定理得：eU=

mv2 ②
由①②得：F=

2meU

在相同时间t内，F与

成正比，因氙质量最大，F最大，根据牛顿第三定律得知：发动机受到的反冲力也最大，加速性能最好．故D正确，ABC错误．
故选D

举一反三

如图所示，在xOy平面内的第一象限中有沿y方向的匀强电场，在第二、第三、第四象限中有匀强磁场，方向垂直于坐标平面向里有一个质量为m，电荷量为e的电子，从y轴上的P点以初速度v₀垂直于电场方向进入电场之后电子从x轴上Q点进入匀强磁场，最后恰从P点以垂直于y轴的方向射出磁场．若OP=h，OQ=

h，不计电子的重力．求：
（1）匀强电场的电场强度大小；
（2）匀强磁场的磁感应强度大小．魔方格

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电视机的显像管实际上是一只阴极射线管．如图是某阴极射线管的主要构造示意图，A、B是加速电场，C、D是偏转磁场，可使电子在水平方向偏转，紧靠着偏转磁场是E、F偏转电场，可以使电子在竖直方向偏转，当C、D和E、F不接电压时，电子枪发射的电子经加速后以v₀速度沿水平直线MN垂直打在竖直的荧光屏P的中心O点．若在CD、EF分别加上某恒定电压后，CD两极间形成的匀强磁场的磁感应强度为B=

mv0

eL0

（L₀为一常数），EF两极板间的匀强电场的场强E=

eL0

，电子将打在以荧光屏P的中心O点为原点建立的如图示XOY直角坐标系上的某点Q（x，y）．已知：磁场沿MN方向的宽为L₁=0.6L₀，电场沿MN宽度为L₂=0.8L₀，电场右边缘到荧光屏的水平距离为d=0.8L₀，电子从磁场射出后立即进入电场，且从电场右边界射出，电子质量为m，电量为e．求：
（1）加速电场的电压U
（2）Q点的坐标（x，y）
（3）电子打在荧光屏上的速度．魔方格

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如图所示的装置，在加速电场U₁内放置一根塑料管AB（AB由特殊绝缘材料制成，不会影响电场的分布），紧靠其右侧的是两块彼此平行的水平金属板，板长为L，两板间距离为d．一个带负电荷的小球，恰好能沿光滑管壁运动．小球由静止开始加速，离开B端后沿金属板中心线水平射入两板中，若给两水平金属板加一电压U₂，当上板为正时，小球恰好能沿两板中心线射出；当下板为正时，小球射到下板上距板的左端

处，求：
（1）U₁：U₂；
（2）若始终保持上板带正电，为使经U₁加速的小球，沿中心线射入两金属板后能够从两板之间射出，两水平金属板所加电压U的范围是多少？（请用U₂表示）魔方格

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如图所示，在真空中，半径为R=5L₀的圆形区域内存在匀强磁场，磁场方向垂直纸面向里．在磁场右侧有一对平行金属板M和N，两板间距离为d=6L₀，板长为L=12L₀，板的中心线O₁O₂与磁场的圆心O在同一直线上．有一电荷量为q、质量为m的带电的粒子，以速度v₀从圆周上的a点沿垂直于半径OO₁并指向圆心的方向进入磁场平面，当从圆周上的O₁点水平飞出磁场时，给M、N板加上如下图所示电压，最后粒子刚好以平行于M板的速度，从M板的边缘飞出（不计粒子重力）．求
（1）磁场的磁感应强度；
（2）求交变电压的周期T和电压U₀的值；
（3）若t=

时，该粒子从M、N板右侧沿板的中心线仍以速率v₀向左射入M、N之间．求粒子从磁场中射出的点到a点的距离

魔方格

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如图，匀强电场中有一半径为r的光滑绝缘圆轨道，轨道平面与电场方向平行．a、b为轨道直径的两端，该直径与电场方向平行．一电荷量为q（q＞0）的质点沿轨道内侧运动，经过a点和b点时对轨道压力的大小分别为N_a和N_b．不计重力，求电场强度的大小E、质点经过a点和b点时的动能．魔方格

题型：不详难度：| 查看答案