相對(duì)論習(xí)題課課件

二、洛倫茲變換一、狹義相對(duì)論的兩條基本原理1.光速不變?cè)?.相對(duì)性原理

相對(duì)論習(xí)題討論課(1)同時(shí)的相對(duì)性三、狹義相對(duì)論的時(shí)空觀四、長(zhǎng)度收縮效應(yīng)

原長(zhǎng)：細(xì)棒固定S

中x

軸上，S

相對(duì)S以恒定速率u運(yùn)動(dòng)，S

系中測(cè)量出，L0＝x1

－x2

，為固有長(zhǎng)度，即原長(zhǎng)。五、時(shí)間膨脹效應(yīng)（timedilation）原時(shí)：S系中同一地點(diǎn)發(fā)生的兩個(gè)事件的時(shí)間間隔稱(chēng)為原時(shí)（固有時(shí)）τ0＝t2－t1，原時(shí)最短。六、相對(duì)論動(dòng)量七、相對(duì)論質(zhì)量八、質(zhì)點(diǎn)的相對(duì)論動(dòng)能公式：九、相對(duì)論能量E＝mc2

愛(ài)因斯坦質(zhì)能關(guān)系式十、動(dòng)量和能量的關(guān)系動(dòng)質(zhì)能三角形1.

關(guān)于同時(shí)性有人提出以下一些結(jié)論，其中哪個(gè)是正確的？（A）在一慣性系中同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系中一定不同時(shí)發(fā)生。（B）在一慣性系中不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系中一定同時(shí)發(fā)生。（C）在一慣性系中同一地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系中一定同時(shí)發(fā)生。（D）在一慣性系中不同地點(diǎn)不同時(shí)發(fā)生的兩個(gè)事件，在另一慣性系中一定不同時(shí)發(fā)生。[]（C）例題2.

已知電子的靜能為0.511Mev，若電子的動(dòng)能為0.25Mev，則它所增加的質(zhì)量m與靜止質(zhì)量m0的比值為（A）0.1。（B）0.2。（C）0.5。（D）0.9。[]（C）5.質(zhì)子在加速器中被加速，當(dāng)其動(dòng)能為靜止能量的4倍時(shí)，其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的（A）5倍．（B）6倍．（C）4倍．（D）8倍． []（A）6.下列幾種說(shuō)法：（1）所有慣性系對(duì)物理基本規(guī)律都是等價(jià)的．（2）在真空中，光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)．（3）在任何慣性系中，光在真空中沿任何方向的傳播速度都相同．其中哪些說(shuō)法是正確的？（A）只有（l）、（2）是正確的．（B）只有（l）、（3）是正確的．（C）只有（2）、（3）是正確的．（D）三種說(shuō)法都是正確的． []

（D）

7.當(dāng)慣性系S和S

坐標(biāo)原點(diǎn)O和O

重合時(shí)，有一點(diǎn)光源從坐標(biāo)原點(diǎn)發(fā)出一光脈沖，對(duì)S系經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后（對(duì)S

系經(jīng)過(guò)時(shí)間為t

），此光脈沖的球面方程（用直角坐標(biāo)系）分別為：S系_____________________________________。S系_____________________________________。8．（本題3分）狹義相對(duì)論確認(rèn)，時(shí)間和空間的測(cè)量值都是________，它們與觀察者的_________密切相關(guān)。

相對(duì)的運(yùn)動(dòng)

9.狹義相對(duì)論的兩條基本原理中，相對(duì)性原理說(shuō)的是______________________________________________________________；光速不變?cè)碚f(shuō)的是_____________________________________________________________________。

一切彼此相對(duì)作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的慣性系對(duì)于物理學(xué)定律都是等價(jià)的

一切慣性系中，真空中的光速都是相等的，與光源或觀察者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)

10.粒子在加速器中被加速，當(dāng)其質(zhì)量為靜止質(zhì)量的5倍時(shí)，其動(dòng)能為靜止能量的

倍．4

11．（本題3分）一觀察者測(cè)得一沿米尺長(zhǎng)度方向勻速運(yùn)動(dòng)著的米尺的長(zhǎng)度為0.5m。則此米尺以速度v=______________m·s-1接近觀察者。

2.60×108（m/S）12.當(dāng)粒子的動(dòng)能等于它的靜止能量時(shí)，它的運(yùn)動(dòng)速度為_(kāi)__________。

13．有一直尺固定在K’系中，它與OX’軸的夾角

=45°，如果K’系以速度u沿OX方向相對(duì)于K系運(yùn)動(dòng)，K系中觀察者測(cè)得該尺與OX軸的夾角（A）大于45°。（B）小于45°。（C）等于45°。（D）當(dāng)K’系沿OX正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)大于45°，而當(dāng)K’系沿OX負(fù)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)小于45°。 ［］（A）14.

已知一靜止質(zhì)量為m0的粒子，其固有壽命為實(shí)驗(yàn)室測(cè)量到的壽命的1/n，則此粒子的動(dòng)能是__________。

15.相對(duì)論習(xí)題17-12討論（2）飛船上的鐘測(cè)得：（1）彗星相對(duì)飛船速度：但是顯然，為什么？是什么意義？，原因是S系上認(rèn)為初態(tài)同時(shí)（開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻）、非同地（△x≠0）：的兩個(gè)事件，在S

系看來(lái)一定非同時(shí)△t0

≠0、非同地。即飛船開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)刻，彗星已經(jīng)在地面開(kāi)始計(jì)時(shí)后飛行了5.25秒。所以：表示彗星從地面開(kāi)始計(jì)時(shí)相對(duì)飛船飛行的時(shí)間。16.宇宙中存在μ介子，壽命為τ0=2×10-6s，對(duì)地球的速度u=0.998c，問(wèn)在8千米高空中的μ介子能否到達(dá)地面？解：按經(jīng)典觀點(diǎn)：但按相對(duì)論，地球上的人看來(lái)不能到達(dá)地面另解：μ介子看來(lái)，大氣層收縮：能到達(dá)地面能到達(dá)地面大氣層厚度：17.試證明：（1）如果兩事件在某慣性系中是同一地點(diǎn)發(fā)生的，則對(duì)一切慣性系來(lái)說(shuō)這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔，只有此慣性系中最短。（2）如果兩事件在某慣性系中是同時(shí)發(fā)生的，則對(duì)一切慣性系來(lái)說(shuō)這兩個(gè)事件的空間間隔，只有此慣性系中最短。（3）某慣性系同時(shí)同地發(fā)生的事件，在其他慣性系中也是同時(shí)同地事件。證明：由洛倫茲變換得到通過(guò)討論這兩個(gè)關(guān)系式就可得到上述結(jié)論。18.觀察者甲和乙分別靜止于兩慣性系K、K

中，甲測(cè)得同地事件的時(shí)間間隔為4s，乙測(cè)得這兩個(gè)事件的時(shí)間間隔為5s。求：（1）K

相對(duì)于K的運(yùn)動(dòng)速度。（2）乙測(cè)的這兩個(gè)事件發(fā)生的地點(diǎn)距離。解：(1)由洛倫茲變換可得已知t=5S，t=4.