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    小型高效等离子发动机所用燃料不到化学燃料发动机的1/10．它可以使太空中的航天器获得动力，进入太阳系．在等离子体发动机中，由电极发射的电子撞击氙原子，使之电离，在加速电场的作用下，氙离子加速到很大的速度后从航天器尾部连续喷出，产生推力．假设装有等离子体发动机的航天器在太空中处于静止，航天器的总质量为M(在发射离子的过程中质量可以认为不变)，每个氙离子的质量为m、电量为q，加速电压为U，等离子体发动机每秒时间里向外喷出的离子数是n，发动机对离子做功的功率是多少？航天器获得的加速度是多少？

    答案：见详解
    解析：

    		(1)对一个离子应用动能定理，qU＝mv2．发动机对离子做功的功率等于每秒时间内发射离子获得的总动能，即P＝nqU．

    (2)每个离子离开航天器时的速度为v＝．

    根据动量守恒定律，Δt秒应有：nΔtmv＝Mv′．

    航天器的加速度

    a＝＝＝＝．

     


    提示：


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    (1)每个离子经过加速后获得的速度;

    (2)航天器开始获得的加速度.

     

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