問題詳情：
*圖是我國自主研製的200mm離子電推進系統， 已經通過我國“實踐九號”衞星空間飛行試驗驗 *，有望在2015年全面應用於我國航天器。離子電推進系統的核心部件為離子推進器，它採用噴出帶電離子的方式實現飛船的姿態和軌道的調整，具有大幅減少推進劑燃料消耗、*控更靈活、定位更精準等優勢。離子推進器的工作原理如圖乙所示，推進劑氙原子P噴注入腔室C後，被電子*G*出的電子碰撞而電離，成為帶正電的氙離子。氙離子從腔室C中飄移過柵電極A的速度大小可忽略不計，在柵電極A、B之間的電場中加速，並從柵電極B噴出。在加速氙離子的過程中飛船獲得推力。
已知柵電極A、B之間的電壓為U，氙離子的質量為m、電荷量為q
。
（1）將該離子推進器固定在地面上進行試驗。求氙離子經A、B之間的電場加速後，通過柵電極B時的速度v的大小；
（2）配有該離子推進器的飛船的總質量為M，現需要對飛船運行方向作一次微調，即通過推進器短暫工作讓飛船在與原速度垂直方向上獲得一很小的速度Δv，此過程中可認為氙離子仍以第（1）中所求的速度通過柵電極B。推進器工作時飛船的總質量可視為不變。求推進器在此次工作過程中噴*的氙離子數目N。
（3）可以用離子推進器工作過程中產生的推力與A、B之間的電場對氙離子做功的功率的比值S來反映推進器工作情況。通過計算説明採取哪些措施可以增大S，並對增大S的實際意義説出你的看法。
【回答】
（3）設單位時間內通過柵電極A的氙離子數為n，在時間
內，離子推進器發*出的氙離子個數為
，設氙離子受到的平均力為
，對時間內的*出的氙離子運用動量定理，
，= nmv（1分）
根據牛頓第三定律可知，離子推進器工作過程中對飛船的推力大小F=
= nmv
電場對氙離子做功的功率P= nqU（1分）
則 
（1分）
根據上式可知：增大S可以通過減小q、U或增大m的方法。（1分）
提高該比值意味着推進器消耗相同的功率可以獲得更大的推力。（1分）
知識點：實驗：驗*動量守恆定律
題型：計算題
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