四章相对论基础物理chapter-4习题课.pptxVIP

§4-1狭义相对论基本原理洛伦兹变换;;光子;4-1一观察者测得运动着的米尺长0.5m，

问此尺以多大的速度接近观察者？;4-2一张宣传画5m见方，平行地贴于铁

路旁边的墙上，一高速列车以2×108m/s

速度接近此宣传画，这张画由司机测量将成

为什么样子？;4-3远方的一颗星以0.8c的速度离开我们，接受到它辐射出来的闪光按5昼夜的周期变化，求固定在此星上的参考系测得的闪光周期。;4-4假设宇宙飞船从地球射出，沿直线到达月球，距离是3.84×108m，它的速率在地球上被量得为0.30c。根据地球上的时钟，这次旅行花多长时间？根据宇宙飞船所做的测量，地球和月球的距离是多少？怎样根据这个算得的距离，求出宇宙飞船上时钟所读出的旅行时间？;在飞船上测量，飞船的旅行时间为：;4-5在K系中观察到两个事件同时发生在x轴上，其间距离是1m，在K′系中观察这两个事件之间的空间距离是2m，求在K′系中这两个事件的时间间隔。;4-6在K系中观察到的两事件发生在空间同一地点，第二事件发生在第一事件以后2s。在另一相对K系运动的K′系中观察到第二事件是在第一事件3s之后发生的，求在K′系中测量两事件之间的位置距离。;4-7π+介于是一不稳定粒于，平均寿命

是2.6×l0-8s（在它自己参考系中测得）．

（1）如果此粒于相对于实验室以0.8c的速

度运动，那么实验室坐标系中测量的π+介子寿命为多长？

（2）π+介于在衰变前运动了多长距离？;解：由已知条件可得π+介子衰变的固有

时间为：;4-8地球上一观察者，看见一飞船A以速

度2.5×l08m／s从他身边飞过，另一飞船B

以速度2.0×l08m／s跟随A飞行。求：

（1）A上的乘客看到B的相对速度；

（2）B上的乘客看到A的相对速度。;1;(2)设地球为K系，飞船B为K′系。由

已知条件可知K′系相对K系是速度为;4-9一原子核以0.5c的速度离开一观察

者而运动。原子核在它运动方向上向前发射

一电子，该电子相对于核有0.8c的速度；此

原子核又向后发射了一光子指向观察者。对

静止观察者来讲，

（1）电子具有多大的速度；

（2）光子具有多大的速度。;解：设观测者为K系，原子核为K′系。;4-10如一观察者测出电子质量为2m。，

问电子速度为多少？（m。为电子的静止质量）;4-11某人测得一静止棒长为l，质量为m，于是求得此棒线密度为ρ=m/l。假定此棒以速度v在棒长方向上运动，此人再测棒的线密度应为多少，若棒在垂直长度方向上运动，它的线密度又为多少？;m;4-13设电子的速度为(1)1.0×106m/s;

(2)2.0×108m/s,试计算电子的动能各是多

少？如用经典力学公式计算电子动能又各为

多少？;E;E;(2)按《经典力学》计算;4-14两个氖核组成质子数为4、原子量

为4.0015u的氦核。试计算氦核放出的结合

能。;4-15太阳由于向四面空间辐射能量，

每秒损失了质量4×109kg。求太阳的辐

射功率。;4-16在什么速度下粒子的动量比非相

对论动量大两倍？在什么速度下的动能等于

它的静止能量？;=;4-17一个电子从静止开始加速到0.1c的

速度，需要对它作多少功？速度从0.9c加速

到0.99c又要作多少功？;=;=