Question

靜止在太空的飛行器上有一種裝置，它利用電場加速帶電粒子，形成向外發射的粒子流，從而對飛行器產生反沖力，使其獲得加速度。已知飛行器的質量為M，發射的是2價氧離子，發射功率為P，加速電壓為U，每個氧離子的質量為m，單位電荷的電量為e，不計發射氧離子后飛行器質量的變化。求：
（1）射出的氧離子速度；
（2）每秒鐘射出的氧離子數；
（3）射出離子后飛行器開始運動的加速度。

Answer 1

（1）
（2）
（3）

（1）據動能定理知：，所以。
（2）由，得。
（3）以氧離子和飛行器為系統，設飛行器的反沖速度為V，根據動量守恒定律：，則，所以飛行器的加速度。