在地球大气层外的空间中，当同步卫星在其参考位置附近飘移时，可以利用离子推进器产生的推力进行...

在地球大气层外的空间中，当同步卫星在其参考位置附近飘移时，可以利用离子推进器产生的推力进行卫星姿态的控制和轨道的修正。离子推进器的工作原理是先将推进 剂电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反冲运动获得推力。如图所示为离子推进器的示意图：推进剂从P处进入，在A处电离成正离子，BC是加速电极，离子在BC间的加速电压的作用下，从D喷出。己知该正离子的比荷（电荷量与质量之比）为k，经电压为U的电场加速后形成电流强度为I的离子束。若离子进入B的速度很小，可忽略不计。求：

（1）离子从D喷出的速度；

（2）同步卫星获得的推力。

高三物理解答题简单题查看答案及解析

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后从出口D处喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J 。为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。试求：加在BC间的电压U 。

高三物理简答题中等难度题查看答案及解析

离子发动机是利用电场加速离子形成高速离子流而产生推力的航天发动机。工作时将推进剂离子化，使之带电，然后在静电场作用下推进剂得到加速后喷出，从而产生推力。这种发动机适用于航天器的姿态控制、位置保持等。设航天器质量M，单个离子质量m，带电量q，加速电场的电压为U，高速离子形成的等效电流强度为I。试求该发动机产生的推力。

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

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，出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，其原理如图甲所示，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B、C之间加有恒定电压，正离子被B、C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，正在以速度沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成角。如图乙所示。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B、C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

器喷射出的离子数N为多少?

高三物理计算题极难题查看答案及解析

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

离子发动机是一种新型空间发动机，它能给卫星轨道纠偏或调整姿态提供动力，其中有一种了子发动机是让电极发射的电子撞击氙原子，使之电离，产生的氙离子经加速电场加速后从尾喷管喷出，从而使卫星获得反冲力，这种发动机通过改变单位时间内喷出离子的数目和速率，能准确获得所需的纠偏动力．假设卫星（连同离子发动机）总质量为，每个氙离子的质量为，电量为，加速电压为，设卫星原处于静止状态，，若要使卫星在离子发动机起动的初始阶段能获得大小为的动力，则

（）发动机单位时间内应喷出多少个氙离子？

（）此时发动机动发射离子的功率为多大？

（）该探测器要到达的目的地是博协利彗星，计划飞行年（）．已知离子发动机向外喷射氙离子的等效电流大小为，氙离子的比荷 ．试估算载有该探测器的宇宙飞船所需携带的氙的质量是多少千克？

高三物理解答题中等难度题查看答案及解析

我国首个空间实验室“天宫一号”发射轨道为一椭圆，如图甲所示，地球的球心位于该椭圆的一个焦点上，A、B两点分别是卫星运行轨道上的近地点和远地点．若A点在地面附近，且卫星所受阻力可以忽略不计．之后“天宫一号”和“神舟八号”对接，如乙图所示，A代表“天宫一号”，B代表“神舟八号”，虚线为各自的轨道．由以上信息，可以判定（ ）

A. 图甲中卫星运动到A点时其速率一定大于7．9km/s

B. 图甲中若要卫星在B点所在的高度做匀速圆周运动，需在B点加速

C. 图乙中“天宫一号”的向心加速度大于“神舟八号”的向心加速度

D. 图乙中“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接

高三物理选择题简单题查看答案及解析