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.

问题描述:

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

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