四川大学大物狭义相对论习题解答
更新时间:2024-07-03 23:09:01 阅读量: 综合文库 文档下载
- 大物狭义相对论知识点推荐度:
- 相关推荐
狭义相对论(一)
一.选择题
1.K系与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 [ ]
212c(A)c (B) (D)c c (C)
3333
2.宇宙飞船相对于地面以速度v作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部的宇航员向飞船尾部发出一个光讯号,经过
t(飞船上的钟)时间后,被尾部的接收器收
到,则由此可知飞船的固有长度为 (c表示真空中光速) (A)c?t (B) ??t
(C)
3.在狭义相对论中,下列说法中哪些是正确的? (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相对运动状态而改变的.
(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他一切惯性系中也是同时发生的.
(4)惯性系中的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的时钟走得慢些.
(A) (1),(3),(4). (B) (1),(2),(4).
(C) (1),(2),(3). (D) (2),(3),(4). [ ]
4.在某地发生两件事,静止位于该地的甲测得时间间隔为4 s,若相对于甲作匀
c??t1?(v/c)2(D) c??t?1?(v/c)2 [ ]
速直线运动的乙测得时间间隔为5 s,则乙相对于甲的运动速度是(c表示真空中光速)
(A) (4/5) c. (B) (3/5) c.
(C) (2/5) c. (D) (1/5) c. [ ]
5.一宇航员要到离地球为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,则他所乘的火箭相对于地球的速度应是:(c表示真空中光速) (A) v = (1/2) c. (B) v = (3/5) c.
(C) v = (4/5) c. (D) v = (9/10) c. [ ]
二.填空题
1.狭义相对论的两条基本原理中,相对性原理说的是_________________ ____ ___________________________________________________________; 光速不变 原理说的是_______________________________________________ ___________ ________________________________.
2.已知惯性系S'相对于惯性系S系以 0.5 c的匀速度沿x轴的负方向运动,若从S'系的坐标原点O'沿x轴正方向发出一光波,则S系中测得此光波在真 空中的波速为____________________________________.
3.有一速度为u的宇宙飞船沿x轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作,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的传播速度大小为 ____________.
???+介子是不稳定的粒子,在它自己的参照系中测得平均寿命是2.6×10-8 s,如果它相对于实验室以0.8 c (c为真空中光速)的速率运动,那么实验室坐标系中 测得的?+介子的寿命是______________________s.
???子是一种基本粒子,在相对于?子静止的坐标系中测得其寿命为?0 =2×10-6 s.如果?子相对于地球的速度为v?0.988c (c为真空中光速),则在地球坐标 中测出的?子的寿命?=____________________.
三.计算题
1.观察者A测得与他相对静止的Oxy平面上一个圆的面积是12 cm2,另一观察者B相对于A以 0.8 c (c为真空中光速)平行于Oxy平面作匀速直线运动,B测得这一图形为一椭圆,其面积是多少?
2.一艘宇宙飞船的船身固有长度为L0 =90 m,相对于地面以v?0.8 c (c为真空中光速)的匀速度在地面观测站的上空飞过.
(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?
3.在惯性系S中,有两事件发生于同一地点,且第二事件比第一事件晚发生?t =2s;而在另一惯性系S'中,观测第二事件比第一事件晚发生?t?=3s.那么在S'系中发生两事件的地点之间的距离是多少?
4.地球的半径约为R0 = 6376 km,它绕太阳的速率约为v?30 km·s-1,在太阳参考系中测量地球的半径在哪个方向上缩短得最多?缩短了多少? (假设地球相对于太阳系来说近似于惯性系)
5. 一隧道长为L,宽为d,高为h,拱顶为半圆,如图.设 想一列车以极高的速度v沿隧道长度方向通过隧道,若从列车上观测,
h v d/2 L d 3-5题图 (1) 隧道的尺寸如何? (2) 设列车的长度为l0,它全部通过隧道的时间是多少?
狭义相对论(二)
一.选择题
1.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.在惯性系K中,测得某两事件发生在同一地点,时间间隔为4s ,在另一惯性系K'中,测得这两事件的时间间隔是6s。在K?系中的空间间隔是 (A)
(C)
2.有一直尺固定在K′系中,它与Ox′轴的夹角?′=45°,如果K′系以匀速度沿Ox方向相对于K系运动,K系中观察者测得该尺与Ox轴的夹角
(A) 大于45°. (B) 小于45°. (C) 等于45°.
(D) 当K′系沿Ox正方向运动时大于45°,而当K′系沿Ox负方向运动时小于45°. [ ]
3.边长为a的正方形薄板静止于惯性系K的Oxy平面内,且两边分别与x,y轴平行.今有惯性系K'以 0.8c(c为真空中光速)的速度相对于K系沿x轴作匀速直线运动,则从K'系测得薄板的面积为 (A) 0.6a2. (B) 0.8 a2.
(C) a2. (D) a2/0.6 . [ ]
4.一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为a,宽为b,质量为m0.由此可算出其面积密度为m0 /ab.假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度v作匀速直线运动,此时再测算该矩形薄板的面积密度则为
5?108 m (B) 65?108m
355?108m (D) ?108m [ ] 23m01?(v/c)2m0 (A) (B)
2abab1?(v/c)(C)
m0m0 (D) [ ] 223/2ab[1?(v/c)]ab[1?(v/c)]5.设某微观粒子的总能量是它的静止能量的K倍,则其运动速度的大小 为(以c表示真空中的光速) (A) (C)
二.填空题
1.两个惯性系中的观察者O和O′以 0.6 c (c表示真空中光速)的相对速度互相接近.如果O测得两者的初始距离是20 m,则O′测得两者经过时间 ?t′= ______________________s后相遇.
2.牛郎星距离地球约16光年,宇宙飞船若以________________的匀速度飞行,将用4年的时间(宇宙飞船上的钟指示的时间)抵达牛郎星.
3.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',设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A'钟与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______________.
4.狭义相对论确认,时间和空间的测量值都是______________,它们与观察者 的______________密切相关.
5.设电子静止质量为me,将一个电子从静止加速到速率为 0.6 c (c为真空中光 速),需作功________________________.
cc1?K2. . (B)
K?1KcKK2?1. (D)
cK(K?2) . [ ] K?1三.计算题
1. 一体积为V0,质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动.求:观察者A测得其密度是多少?
2. 假定在实验室中测得静止在实验室中的?+子(不稳定的粒子)的寿命为 2.2×10-6 m,而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63×10-6 s.试问:这两个测量结果符合相对论的什么结论??+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍?
3. 半人马星座?星是距离太阳系最近的恒星,它距离地球S = 4.3×1016 m.设有一宇宙飞船自地球飞到半人马星座?星,若宇宙飞船相对于地球的速度为v = 0.999 c,按地球上的时钟计算要用多少年时间?如以飞船上的时钟计算,所需时间又为多少年?
4. 设有宇宙飞船A和B,固有长度均为l0 = 100 m,沿同一方向匀速飞行,在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为?t = (5/3)×10-7 s,求飞船B相对于飞船A的速度的大小.
5.一电子以v?0.99c (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) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少?(电子静止质量me=9.11×10-31 kg)
三.计算题
1. 一体积为V0,质量为m0的立方体沿其一棱的方向相对于观察者A以速度v运动.求:观察者A测得其密度是多少?
2. 假定在实验室中测得静止在实验室中的?+子(不稳定的粒子)的寿命为 2.2×10-6 m,而当它相对于实验室运动时实验室中测得它的寿命为1.63×10-6 s.试问:这两个测量结果符合相对论的什么结论??+子相对于实验室的速度是真空中光速c的多少倍?
3. 半人马星座?星是距离太阳系最近的恒星,它距离地球S = 4.3×1016 m.设有一宇宙飞船自地球飞到半人马星座?星,若宇宙飞船相对于地球的速度为v = 0.999 c,按地球上的时钟计算要用多少年时间?如以飞船上的时钟计算,所需时间又为多少年?
4. 设有宇宙飞船A和B,固有长度均为l0 = 100 m,沿同一方向匀速飞行,在飞船B上观测到飞船A的船头、船尾经过飞船B船头的时间间隔为?t = (5/3)×10-7 s,求飞船B相对于飞船A的速度的大小.
5.一电子以v?0.99c (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) 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少?(电子静止质量me=9.11×10-31 kg)
正在阅读:
四川大学大物狭义相对论习题解答07-03
2019年班组安全标准化班组工作总结范文10-10
丢沙包作文800字07-09
物流成本管理试卷(含答案)05-05
二年级语文《沙滩上的童话》公开课 教学设计 - 图文03-25
矿安标字〔2006〕55号- 山东煤矿安全监察局-首页11-03
西山地质实习报告07-04
- 多层物业服务方案
- (审判实务)习惯法与少数民族地区民间纠纷解决问题(孙 潋)
- 人教版新课标六年级下册语文全册教案
- 词语打卡
- photoshop实习报告
- 钢结构设计原理综合测试2
- 2014年期末练习题
- 高中数学中的逆向思维解题方法探讨
- 名师原创 全国通用2014-2015学年高二寒假作业 政治(一)Word版
- 北航《建筑结构检测鉴定与加固》在线作业三
- XX县卫生监督所工程建设项目可行性研究报告
- 小学四年级观察作文经典评语
- 浅谈110KV变电站电气一次设计-程泉焱(1)
- 安全员考试题库
- 国家电网公司变电运维管理规定(试行)
- 义务教育课程标准稿征求意见提纲
- 教学秘书面试技巧
- 钢结构工程施工组织设计
- 水利工程概论论文
- 09届九年级数学第四次模拟试卷
- 四川大学
- 狭义相对论
- 习题
- 解答
- 【股票指标公式下载】-【通达信】主升猎股王(清仓、出货、高抛、
- 高一数学单元测试(解三角形单元测试题3)
- 2018-2024年中国消防行业市场竞争趋势报告(目录) - 图文
- 初中升高中2017年物理模拟试题含答案
- MATLAB实验指导书2012
- 部编人教版七年级上册道德与法治教案教学设计(2018新教材)
- 《教师专题讲座》及答案
- 单点登录、企业门户项目投标方案
- 冀教版四年级上册科学知识点总结
- 涂装工具
- 英语中最常用的40个地道口语句子
- 上海市房屋建筑和市政工程勘察招标文件示范文本V20170301 - 图文
- 土地利用碳排放计算方法
- 关于农村小学阶段留守儿童德育教育的思考
- 人教版小学语文四年级上册句子专项练习题
- 精装修工程管理手册2016.8
- 我国上市公司信息披露制度反思
- 市政改造工程材料、设备质量及施工质量保证措施 - 图文
- 泄露天机 - 2016年金太阳高考押题 精粹 数理(教师用卷)
- 江苏省五年制高职英语课程标准