题目

有一种飞行器是利用电场加速带电粒子，形成向外发射的高速粒子流，对飞行器自身产生反冲力，从而对飞行器的飞行状态进行调整的.已知飞行器发射的高速粒子流是由二价氧离子构成的.当单位时间内发射的离子个数为n，加速电压为U时，飞行器获得的反冲力为F.为了使加速器获得的反冲力变为2F，只需要（　　）
A. 将加速电压变为2U
B. 将加速电压变为4U
C. 将单位时间内发射的离子个数变为

2

n
D. 将单位时间内发射的离子个数变为4n

提问时间：2021-01-02

答案

对离子，根据动能定理得：qU=

1

2

mv2  ①
根据牛顿第三定律得知：飞行器对离子的作用力大小也为F．
对离子，由动量定理得：Ft=nmv  ②
由①②得：F=

n

t

2qmU

对于单位时间，t=1s，则F=n

2qmU

则得：为了使加速器获得的反冲力变为2F，只需要将加速电压变为4U或将单位时间内发射的离子个数变为2n．
故选B

根据动能定理得到加速后离子获得的速度，对离子，根据动量定理得到飞行器对离子的作用力表达式，此作用力与飞行器获得的反冲力大小相等，也为F．

本题考点：带电粒子在匀强电场中的运动．

考点点评：本题是动能定理和动量定理的综合应用，对于反冲问题往往由动量定理求作用力．