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v沿MP方向运动，已知现在的运动方向与预定方向MN成θ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？
考点分析：
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用质量为m、总电阻为R的导线做成边长为l的正方形线框MNPQ，并将其放在倾角为θ的平行绝缘导轨上，平行导轨的间距也为l，如图所示．线框与导轨之间是光滑的，在导轨的下端有一宽度为l（即ab=l）、磁感应强度为B的有界匀强磁场，磁场的边界aa′、bb′垂直于导轨，磁场的方向与线框平面垂直．
某一次，把线框从静止状态释放，线框恰好能够匀速地穿过磁场区域．若当地的重力加速度为g，求：
（1）线框通过磁场时的运动速度；
（2）开始释放时，MN与bb′之间的距离；
（3）线框在通过磁场的过程中所生的热．
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如图所示，在平行金属板AB间和BC间分别由电源提供恒定的电压U
1和U
2，且U
2＞U
1．在A板附近有一电子，质量为m，电荷量为-e，由静止开始向右运动，穿过B板的小孔进人BC之间，若AB间距为d
1，BC间距为d
2．求：
（1）电子通过B板小孔后向右运动距B板的最大距离；
（2）电子在AC间往返运动的周期．
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如图所示，在x轴的上方（y＞0的空间内）存在着垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场，一个不计重力的带正电粒子从坐标原点O处以速度v进入磁场，粒子进入磁场时的速度方向垂直于磁场且与x轴正方向成45°角，若粒子的质量为m，电量为q，
求：（1）该粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径？
（2）粒子在磁场中运动的时间？
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如图，一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘，桌面离水平地面的高度为
h=1.8m．一质量为m=20g的子弹以水平速度v
=100m/s射入物块，在很短的时间内以水平速度10m/s穿出．重力加速度g取10m/s
2．求：
（1）子弹穿出木块时，木块获得的水平初速度V；
（2）木块落地点离桌面边缘的水平距离X．
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某同学在家里做用单摆测定重力加速度的实验，但没有合适的摆球，他找到了一块外形不规则的长条状的大理石块代替了摆球，他设计的实验步骤是：
A．将石块用细尼龙线系好，结点为N，将尼龙线的上端固定于O点；
B．用刻度尺测量ON间尼龙线的长度l作为摆长；
C．将石块拉开一个大约α=5°的角度，然后由静止释放；
D．从摆球摆到最高点时开始计时，测出30次全振动的总时间t，由T=t/30得出周期；
E、改变ON间尼龙线的长度再做几次实验，记下相应的l和T；
F、求出多次实验中测得的l和T的平均值作为计算时使用的数
据，带入公式g=（2π/T）
2l求出重力加速度g． 请填空：
①你认为该同学以上实验步骤中存在错误或不当的步骤是
．（只填写相应的步骤代号即可）
②该同学用ON的长作l为摆长，这样做引起的系统误差将使重力
加速度的测量值比真实值偏大还是偏小？答：
．
③若用上述方法在两次实验中分别测得摆线长度为l
1、l
2，若其对
应的周期分别为T
1、T
2，则可以比较精确地推算出重力加速度的表达式为
．
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