二、考试范围和要求

　　物理要考查的知识按学科的内容分为力学、热学、电磁学、光学及原子和原子核物理五部分。详细内容及具体说明列在本大纲的“知识内容表”中。

　　对各部分知识内容要求掌握的程度，在“知识内容表”中用罗马数字Ⅰ、Ⅱ标出.Ⅰ、Ⅱ的含义如下：

　　Ⅰ.对所列知识要知道其内容及含义，并能在有关问题中识别和直接使用它们。

　　Ⅱ.对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

一、质点的运动
内　　容	要求	说　　明
1.机械运动，参考系，质点	Ⅰ
2.位移和路程	Ⅱ
3.匀速直线运动.速度.速率.位移公式s＝vt.s－t图.v－t图	Ⅱ
4.变速直线运动.平均速度	Ⅱ
5.瞬时速度(简称速度)	Ⅰ
6.匀变速直线运动.加速度.公式v＝v0＋at，s＝v0t＋1/2at2，v2－v＝2as.v－t图	Ⅱ
7.运动的合成和分解	Ⅰ
8.曲线运动中质点的速度的方向沿轨道的切线方向，且必具有加速度	Ⅰ
9.平抛运动	Ⅱ
10.匀速率圆周运动.线速度和角速度.周期.圆周运动的向心加速度a＝v*v/r	Ⅱ	不要求会推导向心加速度的公式 a＝v*/r

　　【导读】质点的运动是历年高考的必考内容，直线运动往往综合到其他问题中，独立命题以平抛运动、圆周运动的考查最多，一般以选择或填空题出现，综合命题中侧重对推理能力的考查。特别提醒：近年这部分内容的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识能力的考查。匀变速直线运动的规律及v－t图象，瞬时速度和加速度是考查重点和难点。另外，考生复习时还要注意与实际的生活应用相结合。

　　【试题举例】(2008四川)

　　A、B两辆汽车在笔直的公路上同向行驶。当B车在A车前84 m处时，B车速度为4 m/s，且正以2 m/s²的加速度做匀加速运动；经过一段时间后，B车加速度突然变为零。A车一直以20 m/s的速度做匀速运动。经过12 s后两车相遇。问B车加速行驶的时间是多少？

　　【答案】6 s

　　【解析】设A车的速度为v_A，B车加速行驶时间为t，两车在t₀时相遇。则有s_A＝v_At₀①

　　s_B＝v_Bt＋at²＋(v_B＋at)(t₀－t)②

　　式中，t₀＝12 s，s_A、s_B分别为A、B两车相遇前行驶的路程。依题意有s_A＝s_B＋s③

　　式中s＝84 m.由①②③式得

　　t²－2t₀t＋2[(Vb-Va)t0-s]/a＝0④

　　代入题给数据v_A＝20 m/s，v_B＝4 m/s，a＝2 m/s²

　　有t²－24t＋108＝0⑤

　　式中t的单位为s.解得t₁＝6 s，t₂＝18 s⑥

　　t₂＝18 s不合题意，舍去。因此，B车加速行驶的时间为6 s.

　　【试题举例】(2007海南)

　　两辆游戏赛车a、b在两条平行的直车道上行驶。t＝0时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的v－t图如图所示。哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆(　　)

　　【答案】AC

　　【解析】“追上”的条件是同时到达同一点，依题意为位移相同，在v－t图象中，位移等于图线与时间坐标包围的“面积”，只有AC正确。考查匀变速直线运动规律及考生利用数学解决问题的能力。

二、力
内　　容	要求	说　　明
11.力是物体间的相互作用，是物体发生形变和物体运动状态变化的原因.力是矢量.力的合成和分解	Ⅱ
12.万有引力定律.重力.重心	Ⅱ
13.形变和弹力.胡克定律	Ⅱ
14.静摩擦.最大静摩擦力	Ⅰ
15.滑动摩擦.滑动摩擦定律	Ⅱ	1.在地球表面附近，可以认为重力近似等于万有引力 2.不要求知道静摩擦因数

　　【导读】力是物理学的基础。力的合成与分解，摩擦力的概念、力的合成与分解是复习重点。这部分内容一般以选择题、填空题的形式考查。特别提醒：几乎是全部综合问题都涉及到力的作用，凸显力在物理学中的重要地位，侧重对考生思考问题的方法及解决实际问题的能力的考查。

　　【试题举例】(2008天津)

　　在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力F，F的作用线通过球心，设墙对B的作用力为F₁，B对A的作用力为F₂，地面对A的作用力为F₃.若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，在此过程中(　　)

　　A.F1保持不变，F3缓慢增大

　　B.F1缓慢增大，F3保持不变

　　C.F2缓慢增大，F3缓慢增大

　　D.F2缓慢增大，F3保持不变

　　【答案】C

　　【解析】把A、B看成一个整体，在竖直方向地面对A的作用力F3与F大小相等方向相反，因为F缓慢增大，所以F3也缓慢增大，因此可以排除B、D选项，再以B物体为研究对象，受力图如图所示，由图可知，当F缓慢增大时，F1、F2都将增大，所以C选项正确。本题考查学生用整体法和隔离法处理平衡问题的能力，地面对A的作用力是系统以外的力，所以用整体法很简便就能解决，而研究B对A的作用力时，就要用隔离法，因为这个力是系统内部的力。本题中等。

　　【试题举例】(2008全国Ⅱ)

　　如图，一固定斜面上两个质量相同的小物块A和B紧挨着匀速下滑，A与B的接触面光滑。已知A与斜面之间的动摩擦因数是B与斜面之间动摩擦因数的2倍，斜面倾角为α.B与斜面之间的动摩擦因数是(　　)

　　A.2/3tanα　　　　　　　

　　B.2/3cotα

　　C.tanα 

　　D.cotα

　　【答案】A

　　【解析】设B与斜面之间的动摩擦因数为μ，A和B质量均为m，A和B紧挨着在斜面上匀速下滑过程中，A和B组成的系统处于平衡态，即有：3μmgcosα＝2mgsinα，所以μ＝2/3tanα，故选项A正确。有的考生认为A和B匀速下滑则它们之间就没有相互作用力，对A或者B进行受力分析，列方程：μmgcosα＝mgsinα，就误选了选项C；也有考生在分解重力时出错，列方程：μmgsinα＝mgcosα或者3μmgsinα＝2mgcosα，就误选了BD选项。正确选择研究对象、受力分析、理解力和运动的关系是本题正确解题的关键。

三、牛顿定律
内　　容	要求	说　　明
16.牛顿第一定律.惯性	Ⅱ
17.牛顿第二定律.质量.圆周运动中的向心力	Ⅱ
18.牛顿第三定律	Ⅱ
19.牛顿力学的适用范围	Ⅰ
20.牛顿定律的应用	Ⅱ
21.万有引力定律的应用.人造地球卫星的运动(限于圆轨道)	Ⅱ
22.宇宙速度	Ⅰ
23.超重和失重	Ⅰ
24.共点力作用下的物体的平衡	Ⅱ

　　【导读】牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一。其中用整体法和隔离法处理牛顿第二定律，牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题、万有引力定律的应用、物体平衡条件等都是高考热点。对这部分内容的考查非常灵活，选择、填空、实验、计算等题型均可以考查。特别提醒：对万有引力定律的应用的考查几乎是每卷必考，每年必考。

　　【试题举例】(2008全国Ⅱ)

　　我国发射的“嫦娥一号”探月卫星沿近似于圆形的轨道绕月飞行。为了获得月球表面全貌的信息，让卫星轨道平面缓慢变化。卫星将获得的信息持续用微波信号发回地球。设地球和月球的质量分别为M和m，地球和月球的半径分别为R和R1，月球绕地球的轨道半径和卫星绕月球的轨道半径分别为r和r1，月球绕地球转动的周期为T.假定在卫星绕月运行的一个周期内卫星轨道平面与地月连心线共面，求在该周期内卫星发射的微波信号因月球遮挡而不能到达地球的时间(用M、m、R、R1、r、r1和T表示，忽略月球绕地球转动对遮挡时间的影响).

　　【答案】T/π√Mr3/mr3(arcosR-R1/r-arcosR1/r1)

　　【解析】如图，O和O′分别表示地球和月球的中心。在卫星轨道平面上，A是地月连心线OO′与地月球面的公切线ACD的交点，D、C和B分别是该公切线与地球表面、月球表面和卫星圆轨道的交点。根据对称性，过A点在另一侧作地月球面的公切线，交卫星轨道于E点。卫星在BE上运动时发出的信号被遮挡。

　　设探月卫星的质量为m0，万有引力常量为G，根据万有引力定律有

　　GMm/r*r＝m(2π/T)2r①

　　Gmm0/r21＝m0(2π/T1)2r1②

　　式中，T1是探月卫星绕月球转动的周期。由①②式得

　　(T1/T)2＝M/m(r1/r)3③

　　设卫星的微波信号被遮挡的时间为t，则由于卫星绕月做匀速圆周运动，

　　应有t/T1＝a-b/r④

　　式中，α＝∠CO′A，β＝∠CO′B.由几何关系得

　　rcosα＝R－R1⑤

　　r1cosβ＝R1⑥

　　由③④⑤⑥式得

　　t＝T/π√Mr3/mr3(arcosR-R1/r-arcosR1/r1)⑦

　　【试题举例】(2007上海)

　　固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图所示，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

　　(1)小环的质量m；

　　(2)细杆与地面间的倾角α.

　　【答案】1 kg　30°

　　【解析】由图得：a＝v/t＝0.5 m/s2

　　前2 s有：F2－mgsinα＝ma

　　2 s后有：F2＝mgsinα

　　代入数据可解得：m＝1 kg，α＝30°.

四、动量、机械能
内　　容	要求	说　　明
25.动量.冲量.动量定理	Ⅱ
26.动量守恒定律	Ⅱ
27.功.功率	Ⅱ
28.动能.做功与动能改变的关系(动能定理)	Ⅱ
29.重力势能.重力做功与重力势能改变的关系	Ⅱ
30.弹性势能	Ⅰ
31.机械能守恒定律	Ⅱ
32.动量知识和机械能知识的应用(包括碰撞、反冲、火箭)	Ⅱ
33.航天技术的发展和宇宙航行	Ⅰ	动量定理和动量守恒定律的应用只限于一维的情况

　　【导读】动量、机械能一直都是高考的考查重点。涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。动量、动量守恒定律、冲量的矢量性、成立条件、适用范围，动量定理、动量守恒定律的应用，动能定理，机械能守恒定律，动量知识和机械能知识的实际应用等更是高考热点。特别提醒：不要因为近两年全国理综没有单独命制动量部分考题而削弱对这部分的重视程度，要知道，动量守恒定律是普适定律，是物理理论的一个关键定律。

　　【试题举例】(2008全国Ⅰ)

　　图中滑块和小球的质量均为m，滑块可在水平放置的光滑固定导轨上自由滑动，小球与滑块上的悬点O由一不可伸长的轻绳相连，轻绳长为l.开始时，轻绳处于水平拉直状态，小球和滑块均静止。现将小球由静止释放，当小球到达最低点时，滑块刚好被一表面涂有粘性物质的固定挡板粘住，在极短的时间内速度减为零。小球继续向左摆动，当轻绳与竖直方向的夹角θ＝60°时小球达到最高点。求：

　　(1)从滑块与挡板接触到速度刚好变为零的过程中，挡板阻力对滑块的冲量；

　　(2)小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小。

　　【答案】－m√gl　1/2mgl

　　【解析】(1)设小球第一次到达最低点时，滑块和小球速度的大小分别为v1、v2，由机械能守恒定律得

　　1/2mv＋1/2mv＝mgl①

　　小球由最低点向左摆动到最高点时，由机械能守恒定律得

　　1/2mv＝mgl(1－cos60°)②

　　联立①②式得

　　v1＝v2＝√gl③

　　设所求的挡板阻力对滑块的冲量为I，规定动量方向向右为正，

　　有I＝0－mv1

　　解得I＝－m√gl④

　　(2)小球从开始释放到第一次到达最低点的过程中，设绳的拉力对小球做功为W，由动能定理得

　　mgl＋W＝1/2mv⑤

　　联立③⑤式得

　　W＝－1/2mgl⑥

　　小球从释放到第一次到达最低点的过程中，绳的拉力对小球做功的大小为mgl.

　　【试题举例】(2008北京)

　　有两个完全相同的小滑块A和B，A沿光滑水平面以速度v0与静止在平面边缘O点的B发生正碰，碰撞中无机械能损失。碰后B运动的轨迹为OD曲线，如图所示。

　　(1)已知滑块质量为m，碰撞时间为Δt，求碰撞过程中A对B平均冲力的大小。

　　(2)为了研究物体从光滑抛物线轨道顶端无初速下滑的运动，特制做一个与B平抛轨迹完全相同的光滑轨道，并将该轨道固定在与OD曲线重合的位置，让A沿该轨道无初速下滑(经分析，A下滑过程中不会脱离轨道).

　　a.分析A沿轨道下滑到任意一点的动量pA与B平抛经过该点的动量pB的大小关系；

　　b.在OD曲线上有一M点，O和M两点连线与竖直方向的夹角为45°.求A通过M点时的水平分速度和竖直分速度。

　　【答案】a.mv0/Δt　b.pA＜pB　vAx＝2√5/5v0，vAy＝4√5/5v0

　　【解析】(1)滑块A与B正碰，满足

　　1/2mvA＋1/2mvB＝1/2mv0①

　　mv＋mv＝mv②

　　由①②，解得vA＝0，vB＝v0

　　根据动量定理，滑块B满足F·Δt＝mv0

　　解得F＝mv0/Δt

　　(2)a.设任意点到O点竖直高度差为d.

　　A、B由O点分别运动至该点过程中，只有重力做功，所以机械能守恒。

　　选该任意点为势能零点。有

　　EkA＝mgd，EkB＝mgd＋1/2mv

　　由于p＝√2mEk　　

　　有PA/PB＝√EkA/EkB＝√2gd/v*v0+2gd＜1

　　即pA＜pB

　　A下滑到任意一点的动量总是小于B平抛经过该点的动量。

　　b.以O为原点，建立直角坐标系xOy，x轴正方向水平向右，y轴正方向竖直向下，则对B有

　　x＝v0t，y＝1/2gt2

　　B的轨迹方程y＝g/2v*v0x2

　　在M点x＝y，所以y＝2v*v0/g③

　　因为A、B的运动轨迹均为OD曲线，故在任意一点，两者速度方向相同。设B水平和竖直分速度大小分别为vBx和vBy，速率为vB；A水平和竖直分速度大小分别为vAx和vAy，速率为vA，则

　　VAx/VA＝VBx/VB，VAy/VA＝VBy/VB④

　　B做平抛运动，故

　　vBx＝v0，vBy＝，vB＝⑤

　　对A由机械能守恒得vA＝⑥

　　由④⑤⑥得

　　vAx＝V0√2gy/√v*v0+2gy，vAy＝2gy/√v*v0+2gy

　　将③代入得

　　vAx＝2√5/5v0，vAy＝4√5/5v0

　　本题为力学题，但综合程度较大，有学生对碰撞中无机械能损失不理解，从而列不出方程。

　　1/2mv*vA＋1/2mv*vB＝1/2mv*v0，第二问虽考查的是常见的平抛运动，但题意较新，所以得分较低。本题为难题。

五、振动和波
内　　容	要求	说　　明
34.弹簧振子.简谐运动.简谐运动的振幅、周期和频率，简谐运动的位移—时间图象	Ⅱ
35.单摆，在小振幅条件下单摆做简谐运动.单摆周期公式	Ⅱ
36.振动中的能量转化	Ⅰ
37.自由振动和受迫振动.受迫振动的振动频率.共振及其常见的应用	Ⅰ

　　续表

内　　容	要求	说　　明
38.振动在介质中的传播——波.横波和纵波.横波的图象.波长、频率和波速的关系	Ⅱ
39.波的叠加.波的干涉、衍射现象	Ⅰ
40.声波.超声波及其应用	Ⅰ
41.多普勒效应	Ⅰ

　　【导读】振动和波的知识虽然不是很多，但却是每年必考，每卷一题，多为选择题。简谐运动的振幅、周期、频率、振动图象、能量问题，机械波的波长、频率、波速关系、图象，波速求解、多普勒效应等都是考查热点。特别提醒：这可是易得分点之一哟。

　　【试题举例】(2008全国Ⅰ)

　　一列简谐横波沿x轴传播，周期为T.t＝0时刻的波形如图所示。此时平衡位置位于x＝3 m处的质点正在向上运动，若a、b两质点平衡位置的坐标分别为xa＝2.5 m，xb＝5.5 m，则(　　)

　　A.当a质点处在波峰时，b质点恰在波谷

　　B.t＝T/4时，a质点正在向y轴负方向运动

　　C.t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动

　　D.在某一时刻，a、b两质点的位移和速度可能相同

　　【答案】C

　　【解析】本题考查机械波的有关知识，本题为中等难度题目。此图为波动图象，由t＝0时刻x＝3 m处的质点正在向上运动可知，波沿x负方向传播。由图可知波长为4 m，xa＝2.5 m， xb＝5.5 m相距3 m，即a、b两质点相距3λ/4.当a质点处在波峰时，b质点恰在平衡位置，t＝T/4时，a质点正在向y轴正方向运动，t＝3T/4时，b质点正在向y轴负方向运动，在某一时刻，a、b两质点的位移可能相同但速度一定不同。

　　【试题举例】(2008重庆)

　　某地区地震波中的横波和纵波传播速率分别约为4 km/s和9 km/s.一种简易地震仪由竖直弹簧振子P和水平弹簧振子H组成(如图).在一次地震中，震源在地震仪下方，观察到两振子相差5 s开始振动，则(　　)

　　A.P先开始振动，震源距地震仪约36 km

　　B.P先开始振动，震源距地震仪约25 km

　　C.H先开始振动，震源距地震仪约36 km

　　D.H先开始振动，震源距地震仪约25 km

　　【答案】A

　　【解析】本题考查地震波有关的知识，本题为中等难度题目。由于纵波的传播速度快些，所以纵波先到达地震仪处，所以P先开始振动。设地震仪距震源为x，则有x/4－x/9＝5，解得：x＝36 km.

六、分子热运动、热和功、气体
内　　容	要求	说　　明
42.物质是由大量分子组成的.阿伏加德罗常数.分子的热运动、布朗运动.分子间的相互作用力	Ⅰ
43.分子热运动的动能.温度是物体分子热运动平均动能的标志.物体分子间的相互作用势能.物体的内能	Ⅰ
44.做功和热传递是改变物体内能的两种方式.热量.能量守恒定律	Ⅰ
45.热力学第一定律	Ⅰ
46.热力学第二定律	Ⅰ
47.永动机不可能	Ⅰ
48.绝对零度不可达到	Ⅰ
49.能源开发和利用.能源的利用与环境保护	Ⅰ
50.气体的状态和状态参量.热力学温度	Ⅰ
51.气体的体积、温度、压强之间的关系	Ⅰ
52.气体分子运动的特点	Ⅰ
53.气体压强的微观意义	Ⅰ

　　【导读】分子动理论的内容，分子的内能，热力学定律，气体的体积、温度、压强之间的关系是分子动理论、热和功、气体中的重点。特别提醒：每卷必考，易得分点之一。

　　【试题举例】(2008全国Ⅱ)

　　对一定量的气体，下列说法正确的是(　　)

　　A.气体的体积是所有气体分子的体积之和

　　B.气体分子的热运动越剧烈，气体温度就越高

　　C.气体对器壁的压强是由大量气体分子对器壁不断碰撞而产生的

　　D.当气体膨胀时，气体分子之间的势能减小，因而气体的内能减少

　　【答案】BC

　　【解析】气体分子之间有间距，气体分子的体积之和不等于气体的体积，选项A错；气体分子的运动与温度有关，温度越高，分子平均动能越大，分子运动得越激烈，选项B正确；气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的，气体压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力，故选项C正确；做功和热传递是改变物体内能的两种方式，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，只知道W而不知Q的情况，无法判断ΔU的情况，故选项D错。

　　【试题举例】(2007全国Ⅰ)

　　如图所示，质量为m的活塞将一定质量的气体封闭在气缸内，活塞与气缸壁之间无摩擦.a态是气缸放在冰水混合物中气体达到的平衡状态，b态是气缸从容器中移出后，在室温(27℃)中达到的平衡状态。气体从a态变化到 b态的过程中大气压强保持不变。若忽略气体分子之间的势能，下列说法中正确的是(　　)

　　A.与b态相比，a态的气体分子在单位时间内撞击活塞的个数较多

　　B.与a态相比，b态的气体分子在单位时间内对活塞的冲量较大

　　C.在相同时间内，a、b两态的气体分子对活塞的冲量相等

　　D.从a态到b态，气体的内能增加，外界对气体做功，气体向外界释放了热量

　　【答案】AC

　　【解析】由于两种状态下压强相等，所以在单位时间单位面积里气体分子对活塞的总冲量肯定相等，B错C对；由于b状态的温度比a状态的温度要高，所以分子的平均动量增大，因为总冲量保持不变，因此b状态单位时间内冲到活塞的分子数肯定比a状态要少，A对；由a到b，气体温度升高，内能增大，体积增大，对外做功，由热力学第一定律可知气体一定吸热，D错。

七、电　　场
内　　容	要求	说　　明
54.两种电荷.电荷守恒	Ⅰ
55.真空中的库仑定律.电荷量	Ⅱ
56.电场.电场强度.电场线.点电荷的场强.匀强电场.电场强度的叠加	Ⅱ
57.电势能.电势差.电势.等势面	Ⅱ
58.匀强电场中电势差跟电场强度的关系	Ⅱ
59.静电屏蔽	Ⅰ
60.带电粒子在匀强电场中的运动	Ⅱ
61.示波管.示波器及其应用	Ⅰ
62.电容器的电容	Ⅱ
63.平行板电容器的电容.常用的电容器	Ⅰ	带电粒子在匀强电场中运动的计算，只限于带电粒子进入电场时速度平行或垂直于场强的情况

　　【导读】电场是电学的基础，也是高考的重点。电荷守恒定律，库仑定律，电场线性质，带电体在静电场中的平衡，带电粒子在匀强电场中的偏转等是考查热点。这部分内容一般采用填空题或计算题进行考查。特别提醒：与力学综合是这部分常见的大题。

　　【试题举例】(2008全国Ⅱ)

　　一平行板电容器的两个极板水平放置，两极板间有一带电量不变的小油滴，油滴在极板间运动时所受空气阻力的大小与其速率成正比。若两极板间电压为零，经一段时间后，油滴以速率v匀速下降；若两极板间的电压为U，经一段时间后，油滴以速率v匀速上升。若两极板间电压为－U，油滴做匀速运动时速度的大小、方向将是(　　)

　　A.2v、向下 

　　B.2v、向上 

　　C.3v、向下 

　　D.3v、向上

　　【答案】C

　　【解析】当两极板间电压为零时，油滴可以速率v匀速下降，有：mg＝kv(kv为油滴所受的空气阻力)；当两极板间电压为U时，油滴可以速率v匀速上降，有：F电＝mg＋kv(F电为油滴在极板间所受的电场力，方向竖直向上)，所以F电＝2mg；当两极板间电压为－U时，油滴在极板间所受的电场力方向竖直向下，油滴要匀速运动，有：mg＋F电＝kv′，综合以上分析：v′＝3v，方向竖直向下。故选项C正确。正确的受力分析和正确的理解力和运动的关系是求解本题的关键。难度适中。

　　【试题举例】(2007天津)

　　离子推进器是新一代航天动力装置，可用于卫星姿态控制和轨道修正。推进剂从图中P处注入，在A处电离出正离子，BC之间加有恒定电压，正离子进入B时的速度忽略不计，经加速后形成电流为I的离子束后喷出。已知推进器获得的推力为F，单位时间内喷出的离子质量为J.为研究问题方便，假定离子推进器在太空中飞行时不受其他外力，忽略推进器运动速度。

　　(1)求加在BC间的电压U；

　　(2)为使离子推进器正常运行，必须在出口D处向正离子束注入电子，试解释其原因。

　　【答案】(1)U＝F*F/2JI　(2)推进器持续喷出正离子束，会使带有负电荷的电子留在其中，由于库仑力作用，将严重阻碍正离子的继续喷出，电子积累足够多时，甚至会将喷出的正离子再吸引回来，致使推进器无法正常工作。因此，必须在出口D处发射电子注入到正离子束，以中和正离子，使推进器获得持续推力。

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