物理学第五版第章习题答案.ppt

第十四章 相对论 习题答案 P298 14-7 一列火车长0.3km(火车上观察者测得），以100km·h-1的速度行驶，地面上的观察者发现有两个闪电同时击中火车前后两端，问火车上的观察者测得两闪电击中火车前后两端的时间间隔为多少？ 解：地—S系 火车—S系 先击中车头,后击中车尾! P297 14-8 在惯性系S中，一事件，发生于x1处， 2.0?10-6s后，另一事件发生于x2处，已知x2－ x1=300m．问：(1)能否找到一个相对于S系做匀速直线运动的S系，在 S系中，两事件发生于同一地点？（2）在 S系中，这两事件的时间间隔？ 解 P297 14-8 在惯性系S中，一事件，发生于x1处， 2.0?10-6s后，另一事件发生于x2处，已知x2－ x1=300m．问：(1)能否找到一个相对于S系做匀速直线运动的S系，在 S系中，两事件发生于同一地点？（2）在 S系中，这两事件的时间间隔？ P297 14-8 在惯性系S中，一事件，发生于x1处， 2.0?10-6s后，另一事件发生于x2处，已知x2－ x1=300m．问：(1)能否找到一个相对于S系做匀速直线运动的S系，在 S系中，两事件发生于同一地点？（2）在 S系中，这两事件的时间间隔？ P298 14-14 在惯性系S 中，有两个事件发生在同一地点,其时间间隔4.0 s, 从惯性参考系S 观测到这两个事件时间间隔6.0 s，试问由S 系测得这两个事件的空间间隔为多少？ S系以恒定速率相对于S系沿xx轴运动. (?x=0 ?t=4.0 s ?t=6.0s ) (?x=0 ?t=4.0 s ?t=6.0s ) P298 14-14 在惯性系S 中，有两个事件发生在同一地点,其时间间隔4.0 s, 从惯性参考系S 观测到这两个事件时间间隔6.0 s，试问由S 系测得这两个事件的空间间隔为多少？ S系以恒定速率相对于S系沿xx轴运动. P298 14-15 在惯性系S中，有两个事件同时发生在xx?轴上相距为1.0?103m的两处，从惯性参考系S 观测到这两个事件 相距为2.0?103m ，试问由S 系测得这两个事件的时间 间隔为多少？ (?x=1.0?103m ?t=0 ?x=2.0?103m ) (?x=1.0?103m ?t=0 ?x=2.0?103m) P298 14-15 在惯性系S中，有两个事件同时发生在xx?轴上相距为1.0?103m的两处，从惯性参考系S 观测到这两个事件 相距为2.0?103m ，试问由S 系测得这两个事件的时间 间隔为多少？ 解 在S系中测得此棒的长度 P298 14-16 在S系中有一长为 的棒沿x轴放置，以速率u沿xx轴运动，若有一S系以速率v相对于S系沿xx轴运动，试问在S系中测得此棒的长度是多少？ P299: 14-24 如果将电子由静止加速到速率为0.10c，需对它作多少功？ 如将电子由速率为0.8c加速到0.9c，又需对它作多少功？ 解：根据功能原理，要作的功 根据相对论能量 根据相对论质量公式 电子由静止加速到速率为0.10c: 电子的静能 电子由速率为0.8c加速到0.9c: 例 匀质细棒静止时的质量为m0，长度为l0，当它沿棒长方向作高速的匀速直线运动时，测得它的长为l，那么，该棒的运动速度 v =__________________，该棒所具有的动能 EK =_________________． 例 要使电子的速度从v1 =1.2×108 m/s增加到v2 =2.4×108 m/s必须对它作多少功？ (电子静止质量me ＝9.11×10-31 kg) 解：根据功能原理，要作的功 ＝4.72×10-14 J＝2.95×105 eV 根据相对论能量 根据相对论质量公式 例 已知m 子的静止能量为 105.7 MeV，平均寿命为 2.2×10-8 s．试求动能为 150 MeV的 m 子的速度v是多少？平均寿命t 是多少？ 解：据相对论动能公式 得 解得 m 子的速度 v = 0.91c 平均寿命为 第十四章 相对论 习题答案