_C-相對(duì)論基礎(chǔ)

1、?大學(xué)物理CI?作業(yè)No04相對(duì)論根底一、選擇題1.解：對(duì)火箭參考系，子彈以速率 v2通過(guò)L位移，故所需時(shí)間為X =丄選BV解：根據(jù)相對(duì)論兩條根本原理、洛侖茲變換和相對(duì)論的時(shí)空觀，正確的說(shuō)法是(1),，選B文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)3.有乙測(cè)得時(shí)間間隔乙相對(duì)于甲的運(yùn)動(dòng)速度是解：因兩件事發(fā)生在某地，那么甲靜止于該地測(cè)得的時(shí)間間隔4s為原時(shí)，由洛侖茲變換式(u)2U =cjl _(蝕)2 =cjl _(里)2 =3c選 BH 加Y 554.解：勻質(zhì)矩形薄板沿長(zhǎng)度方向以接近光速的速度v作勻速直線運(yùn)動(dòng)，那么細(xì)棒靜止時(shí)的長(zhǎng)度I。即為原長(zhǎng)(本征長(zhǎng)度)，根據(jù)狹義相對(duì)論時(shí)空觀中運(yùn)動(dòng)尺度收縮效應(yīng)有I =1。

2、.1 -(v/c)2文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué)習(xí)故該矩形薄板沿運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度變?yōu)閍-(l/lo)2垂直運(yùn)動(dòng)方向的長(zhǎng)度不變?yōu)閎=b該矩形薄板的質(zhì)量為m。m .1-(v/c)2該矩形薄板的面積密度變?yōu)閙。m。a b . 1(v/c)2選Ca.1-(l/l。)2 b ab1-(v/c)5.解：由質(zhì)能關(guān)系有增加的質(zhì)量cm與靜止質(zhì)量 m。的比值近似為m m -m。 me2 - mocm。m。2m°c: 0.5 選 C0.5116解：根據(jù)相對(duì)論動(dòng)能公式Ek2 2 . 1=mc - m0c (；-(c)-1)m0c2 可知當(dāng) v = 0 時(shí)，Ek = 0 ；c二、填空題-增大時(shí)，Ek隨之增大；當(dāng)

3、cV > 1時(shí)，Ek?選Dc解：根據(jù)狹義相對(duì)性原理第二條知：兩觀測(cè)者測(cè)得的光脈沖傳播速度大小均為C。2.解：門(mén)外觀察者認(rèn)為此桿的兩端可同時(shí)被拉進(jìn)此門(mén),那么觀測(cè)長(zhǎng)度為a，原長(zhǎng)為|。(|。. a)I。= a，即由相對(duì)論尺縮效應(yīng)有3.解：子相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)，那么地球坐標(biāo)系中測(cè)出的1子的壽命為非原時(shí)，由相對(duì)論時(shí)間膨脹效應(yīng)有的.二.010-60.988c、2_ ()c= 1.29 10-5 s解：電子的總能量E2m°c'1 (v / c)電子的經(jīng)典力學(xué)的動(dòng)能與相對(duì)論動(dòng)能之比1 22m0V30829.X 10(3 10 ) '.8 103(j)J -(0.99c/c)2Ek0

4、2m°c1(°99)21= 8.04 10(J)1 -(V/C)21 -(0.99c/c)25.解：尺度收縮效應(yīng)有I =10 ：1-(v/c)2 故該棒的運(yùn)動(dòng)速度 V二C 1 -(I / 10 )2 于是該棒所具有的動(dòng)能2-m°c勻質(zhì)細(xì)棒靜止時(shí)的長(zhǎng)度 Io即為原長(zhǎng)(本征長(zhǎng)度)，根據(jù)狹義相對(duì)論時(shí)空觀中運(yùn)動(dòng)0Ek.2 m°c 二 m°c ().1-(v/c)1三、計(jì)算題1解：由于B相對(duì)于A以v =0.8c勻速直線運(yùn)動(dòng)，因此 B觀測(cè)此圖形時(shí)與 v平行方向上 的線度將收縮變?yōu)?2R：1-(v/c)2 =2b，即是橢圓的短軸。而與v垂直方向上的線度不變，

5、仍為2R = 2 a,即是橢圓的長(zhǎng)軸。所以測(cè)得的面積為(橢圓形面積)S =：ab =R .1-(v/c)2 R = - R2 J -(v/c)2 =7.2 (cm)2解：(1)宇宙飛船相對(duì)于地面觀測(cè)站運(yùn)動(dòng)，那么觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身長(zhǎng)為L(zhǎng) = L°Jl(v/c)2觀測(cè)站測(cè)得飛船的運(yùn)動(dòng)速度為v = 0.8c觀測(cè)站測(cè)得飛船的船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔為過(guò)0= 2.25 10 J (s)K'對(duì)K系的速度為L(zhǎng) _ L。1 -(v/c)2 _ 901 -(0.8c/c)2vv0.8c(2)宇航員測(cè)得船身通過(guò)觀測(cè)站的時(shí)間間隔，t 上903.75 10 (s)v0.8c3.解：設(shè)實(shí)驗(yàn)室為 K系，觀察者在 K'系中，電子為運(yùn)動(dòng)物體。那么u =0.6c,電子對(duì)K系速度為vx =0.8c。電子對(duì)K'系的速度 文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個(gè)人學(xué) 習(xí),vx -uvxx20.385c1 -(uvx/c )觀察者測(cè)得電子動(dòng)能為Ek 二