习题册_II4_近代物理+详细解答.doc

相对论时间、长度 1．在狭义相对论中，下列说法哪些正确？ （1）一切运动物体相对于观察者的速度都不能大于真空中的光速， （2）质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的运动状态而改变的， （3）在一惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件在其它一切惯性系中也是同时 发生的， （4）惯性系中观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时，会看到这时钟比与他相对静止的相同时钟走得慢些。 （A）（1）（3）（4） （B）（1）（2）（4） （C）（2）（3）（4） （D）（1）（2）（3） 2．一宇航员要到离地球5光年的星球去旅行，如果宇航员希望把这路程缩短为3光年，则他乘的火箭相对于地球的速度为 （A）c/2 （B）3c/5 （C）4c/5 （D）9c/10 3．K系和K’系是坐标轴相互平行的两个惯性系K’系相对于K系沿OX轴正方向匀速运动， 一根刚性尺静止在K’系中，与O’X’轴成30角，今在K系中观察得该尺与OX轴成45角，则K’系相对于K系的速度是 （A）2c/3 （B）c/3 （C）c （D）c 4．静止时边长为50cm的立方体，当它沿着与它的一个棱平行的方向相对于地面以速度2.4×10m/s运动时，在地面上测得它的体积是________________。 5．两个惯性系中的观察者O和O’以0.6c的相对速率接近，如果O测得两者的初始距离是20m，则O’测得两者经过_________秒后相遇。 6．有一速度为u的飞船沿x轴正方向飞行，飞船头尾各有一脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出的光脉冲的传播速度大小为_________，处于船头的观察者测得船尾光源发出的光脉冲传播速度大小为________。 7．π+介子是一不稳定粒子，平均寿命是2.6×10s（在自己的参照系中测得），（1）如果此粒子相对于实验室以0.8c的速度运动，那么实验室参照系中测量的介子寿命为多少？（2）介子在衰变前运动了多长的距离？ 8．一宇宙飞船船身的固有长度为90m，相对于地面以0.8c的匀速在一观测站的上空飞过。（1）观测站测得飞船的船身通过观测站的时间间隔是多少？（2）宇航员测得船身通过观测站的时间间隔是多少？ 9．观测者甲和乙分别静止于两个惯性系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，而乙测得的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)乙测得这两个事件的地点的距离。 相对论动力学 设某微观粒子的总能量是它静止能量的K倍,则其运动速度的大小为 （A） （B） （C） （D） 11．根据相对论力学动能为1/4MeV的电子，其运动速度约等于 （A）0.1c （B）0.5c （C）0.7c （D）0.85c 令电子的速率为v，则电子的动能EK对于比值v/c的图线可由下列哪一种图表示（c为光速） 13．设电子静止质量为me，将一个电子从静止加速到速率为0.6c，需做功_____。 14．（1）在速率v=__________的情况下，粒子的动量等于非相对论动量的两倍； （2）在速率v=__________的情况下，粒子的动能等于它静止能量。 15．一电子以v=0.99c的速率运动，试求 （1）电子的总能量是多少？ （2）电子的经典动能与相对论动能之比是多少？ 16. 设快速运动的介子的能量约为E=3000MeV，而此种介子静止时的能量为E0=100MeV，如其固有寿命为2×10s，求它运动的距离。 17．在参照系S中，有两个静止质量都是m的粒子A、B，分别以速度VA=V，VB= -V相向运动，两者碰撞后合在一起成为一个静止质量为M0的粒子。则M0=m0+m0=2m0 是否正确？为什么？ 光电效应、康普顿效应 18．已知某单色光照射到一金属表面产生了光电效应，若此金属的逸出电势是U0，则此单色光的波长λ必须满足 （A）λ≤hc/（e U0） （B）λ≥hc/（e U0） （C）λ≤e U0/(hc) （D） λ≤e U0/(hc) 19．关于光电效应有下列说法 任何波长的可