物理学(王铭)第5章相对论习题解答.ppt

第五章 相对论 习题解答;一、选择题 1. 下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的。 (2) 在真空中，光的速率与光的频率、光源的运动状态无关。 (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。 其中哪些说法是正确的？ [ ] (A) 只有(1)、(2)是正确的; (B) 只有(1)、(3)是正确的; (C) 只有(2)、(3)是正确的; (D) 三种说法都是正确的。;解;3.根据相对论力学，动能为0.25 MeV的电子，其运动速度约等于 [ ] (A) 0.1c (B) 0.5c (C) 0.75c (D) 0.85c ( c表示真空中光速, 电子的静止能 m0c2=0.5 MeV);4.一物体静质量为m0，当该物体以速率v运动时（v接近光速c），该物体的动能为 [ ] (A) (B) (C) (D) ;5.两个惯性系S与S?，沿x （x?）轴作相对速度为u的相对运动。设在S?系中某点先后发生两个事件，用固定在S?系中的钟测出两事件间隔时间为?0 ，而用固定在S系中的钟测出两个事件间隔为?；又在S? 的x?轴上放置一固有长为l0的细杆，从S系中测得其长度为l，则： [ ] (A) (B) (C) (D) ;二、填空题 1. 一列高速火车以速度u驶过车站时，停在站台上的观察者观察到固定在站台上相距1m的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹，则车厢上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离 。;2. 在S系中的x轴上相隔为?x处有两只同步的钟A和B，读数相同，在S?系的x?轴上也有一只同样的钟A?。若S?系相对于S系的运动速度为v , 沿x轴方向，且当A?与A相遇时，刚好两钟的读数均为零。那么，当钟A?与B钟相遇时，在S系中B钟的读数是 ；此时在S?系中A?钟的读数是 。;3. 观察者甲以4c/5的速度（c为真空中光速）相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为l 、截面积为S、质量为m的棒，这根棒安放在运动方向上，则： (1) 甲测得此棒的密度为 ； (2) 乙测得此棒的密度为 。;三、计算题 1. 观察者甲和乙分别静止于两个惯性参考系K 和 K?中，甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为4s ，而乙测得这两个事件的时间间隔为5s，求：(1) K?相对于K的运动速度；(2) 乙测得这两个事件发生的地点的距离。;2. 一电子以0.99 c（c 为真空中光速）的速率运动。试求： (1) 电子的总能量是多少？ (2) 电子的经典力学动能与相对论动能之比是多少？ (电子静止质量m0=9.1?10?31 kg );（2）按经典力学计算电子动能和相对论计算动能之比为：