普通物理学05相对论习题答案汇总.

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高考物理新近代物理知识点之相对论简介难题汇编及答案解析(5)

高考物理新近代物理知识点之相对论简介难题汇编及答案解析(5)一、选择题1．如图所示，一根10 m长的梭镖以相对论速度穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的，以下哪种叙述最好地描述了梭镖穿过管子的情况()A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖D．所有这些都与观察者的运动情况有关2．下列说法正确的是A．做简谐运动的单摆，其振动能量与振幅和摆球质量无关B．泊松亮斑是光的干涉现象，全息照相利用了激光的衍射原理C．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D．高级照相机镜头在阳光下呈现淡紫色是光的偏振现象3．关于爱因斯坦质能方程，下列说法中正确的是（）A．中是物体以光速运动的动能B．是物体的核能C．是物体各种形式能的总和D．是在核反应中，亏损的质量和能量的对应关系4．如图所示是黑洞的示意图，黑洞是质量非常大的天体，由于质量很大，引起了其周围的时空弯曲，从地球上观察，我们看到漆黑一片。

那么关于黑洞，下列说法正确的是（）A．内部也是漆黑一片，没有任何光B．尽管内部的光由于引力的作用发生弯曲，也能从黑洞中射出C．所有中子星都会发展为黑洞D．如果有一个小的星体经过黑洞，将会被吸引进去5．世界上各式各样的钟：砂钟、电钟、机械钟、光钟和生物钟．既然运动可以使某一种钟变慢，它一定会使所有的钟都一样变慢．这种说法是（）A．对的，对各种钟的影响必须相同B．不对，不一定对所有的钟的影响都一样C．A和B分别说明了两种情况下的影响D．以上说法全错6．如图所示，在一个高速转动的巨大转盘上放着、、三个时钟，下列说法正确的是（）A．时钟走时最慢，时钟走时最快B．时钟走时最慢，时钟走时最快C．时钟走时最慢，时钟走时最快D．时钟走时最慢，时钟走时最快7．如图所示，一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大（）A．摩托车B．有轨电车C．两者都增加D．都不增加8．如图所示，鸡蛋和乒乓球都静止在地面上，关于二者所具有的能量关系，下列说法中正确的是（）A．鸡蛋大B．乒乓球大C．一样大D．无法进行比较9．一高速列车通过洞口为圆形的隧道，列车上的司机对隧道的观察结果为（）A．洞口为椭圆形，隧道长度变短B．洞口为圆形、隧道长度不变C．洞口为椭圆形、隧道长度不变D．洞口为圆形，隧道长度变短10．下列说法中正确的是________A．光的偏振现象证明了光波是纵波B．雷达是利用超声波来测定物体位置的设备C．在白炽灯的照射下从两块捏紧的玻璃板表面看到彩色条纹，这是光的干涉现象D．考虑相对论效应，一条沿自身长度方向运动的杆其长度总比杆静止时的长度长11．关于相对论的下列说法中，正确的是（）A．宇宙飞船的运动速度很大，应该用相对论计算它的运动轨道B．电磁波的传播速度为光速C．相对论彻底否定了牛顿力学D．在微观现象中，相对论效应不明显12．下列说法中正确的是( )A．光速不变原理指出光在真空中传播速度在不同惯性参考系中都是不同的B．变化的电场一定产生变化的磁场，变化的磁场一定产生变化的电场C．在光的双缝干涉实验中，若仅将入射光由红光改为绿光，则干涉条纹间距变宽D．声源与观察者相对靠近时，观察者所接收的频率大于声源振动的频率13．如图所示，强强乘坐速度为0.9c(c为光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为()A．0.4c B．0.5c C．0.9c D．1.0c14．下列说法中正确的是A．声源向静止的观察者运动，观察者接收到的频率小于声源的频率B．麦克斯韦预言了电磁波的存在；楞次用实验证实了电磁波的存在C．由电磁振荡产生电磁波，当波源的振荡停止时，空间中的电磁波立即消失D．宇宙飞船以接近光速的速度经过地球时，地球上的人观察到飞船上的时钟变慢15．从牛顿到爱因斯坦，物理学理论发生了跨越式发展．下列叙述中与爱因斯坦相对论的观点不符合的是A．高速运动中的尺子变长B．高速运动中的时钟变慢C．高速运动中的物体质量变大D．光速是自然界中速度的极限16．下列说法中正确的是 ( )．A．经典力学适用于任何情况下的任何物体B．狭义相对论否定了经典力学C．量子力学能够描述微观粒子运动的规律D．万有引力定律也适用于强相互作用力17．有一把长为L的尺子竖直放置，现让这把尺子沿水平方向以接近光的速度运行，运行过程中尺子始终保持竖直，那么我们此时再测量该尺子的长度将（）A．大于L B．小于L C．等于L D．无法测量18．一个质量为m的物体，从静止开始做匀加速直线运动，随着速度的不断增大，下列说法正确的是（）A．物体的速度越大，它的质量就越小B．物体的速度越小，它的质量就越大C．物体的质量与其速度无关D．随着速度的增大，物体的质量将变大19．甲、乙、丙是三个完全相同的时钟，甲放在地球上，乙、丙分别放在两个高速运动的火箭上，以速度v乙和v丙朝同一方向远离地球飞行，v乙<v丙．地面上的观察者看A．甲时钟走得最慢B．乙时钟走得最慢C．丙时钟走得最慢D．甲、乙、丙时钟快慢一样20．下列说法正确的是（）A．单缝衍射实验中，缝越宽，条纹越亮，衍射现象越明显B．光纤通信，医用纤维式内窥镜都利用了光的全反射原理C．机械波传播过程中，某质点在一个周期内向前移动一个波长的距离D．地球上的人看来，接近光速运动的飞船中的时钟变快了21．下列说法中正确的是A．医学上检查人体内部器官的“CT”，使用的是γ射线B．雨后公路积水表面漂浮的油膜阳光下呈现彩色，这是光的折射现象C．利用多普勒效应原理，可以测量运动物体的速度D．考虑相对论效应，静止的人测量沿自身长度方向高速运动的杆比静止时的杆长22．首先发现电磁感应现象的物理学家是（）A．库仑B．法拉第C．奥斯特D．爱因斯坦23．下列说法正确的是A．传感器是把非电信息转换成电信息的器件或装置B．真空中的光速在不同惯性系中测得的数值是不相同的C．紫外线常用于医院和食品消毒，是因为它具有显著的热效应D．波源与观察者相互靠近时，观察者接收到的频率小于波源的频率24．下列说法中正确的是________。

大学物理答案5.第五章

大学物理答案5.第五章第五章狭义相对论思考题5-7一列行进中的火车的车头和车尾遭一次雷，车上的人看来两次雷击是同时发生的，地面上的人看来是否同时？若不同时，何处雷击在先？答：雷电放电时，不同的电荷通过一定的闪电通道相互中和，产生强烈的光和热，发出的强光称之为“闪”，放出的热能使闪电通道周围的空气突然膨胀，产生极大的轰鸣声称之为“雷”。

所以我们认为雷电的放电后以光速传播。

由于车上的人看到两次雷击同时发生，所以放电源在车头和车尾之间。

在研究地面上的人看雷击过程的时候，首先我们要考察火车的行进速度：如果火车的速度远远小于光速，我们不需要考虑相对论效应。

那么，地面上的人看来，两次雷击也是同时发生的。

如果火车的速度非常非常地快，可以和光速相比拟，那么我们需要考虑相对论效应。

此时，两次雷击不是同时发生的。

此时与课上讨论的爱因斯坦火车中间闪光发出，何时到达车头和车尾类似。

由于雷电放电后火车在前进，因此车尾比车头先遭到雷击。

5-8 使用反证发说明垂直于相对运动方向的长度测量与运动无关的。

（提示：假设反命题成立，利用一个假想的物理过程说明结果的不可行性。

）答：假设垂直于运动方向的长度测量与运动有关。

一列火车静止时的高度为h0，以速度v运动的火车的高度为hv。

假设有一座与火车同高度的山洞，那么同样山洞静止时的高度为h0，以速度v运动时的高度为hv。

那么我们知道，当火车一非常缓慢的速度运动时，火车刚刚好可以通过山洞。

对于以高速v运动的火车，如果垂直于运动方向的长度测量与运动有关，假设（1）运动的垂直高度变小，即hv< h0。

此时对于火车上的观察者来说，火车时静止的，而山洞是以速度-v运动的，那么山洞的高度变成了hv，而根据假设hv< h。

，则在火车上的观察者看来，由于火车的高度高于山洞，所以火车不能通过山洞。

这与事实相违背。

（2）运动的垂直高度变大，即hv> h0。

此时对于地面上的观察者来说，火车是运动的，告诉为hv，而山洞是静止的，高度为h0。

2005北京高考物理试题及解析答案

2005年普通高等学校招生全国统一考试理科综合物理部分试题（北京卷）14.下列关于热现象的说法，正确的是 A .外界对物体做功，物体的内能一定增加 B .气体的温度升高，气体的压强一定增大C .任何条件下，热量都不会由低温物体传递到高温物体D .任何热机都不可能使燃料释放的热量完全转化为机械能 15.在下列各组的两个现象中都表现出光具有波动性的是A .光的折射现象、色散现象B .光的反射现象、干涉现象C .光的衍射现象、偏振现象D .光的直线传播现象、光电效应现象16.为纪念爱因斯坦对物理学的巨大贡献，联合国将2005年定为“国际物理年”。

对于爱因斯坦提出的质能方程E=mc 2，下列说法中不正确的是 A .E ＝mc 2表明物体具有的能量与其质量成正比 B .根据ΔE ＝Δmc 2可计算核反应的能量C .一个质子和一个中子结合成一个氘核时释放能量，表明此过程出现了质量亏损D .E ＝mc 2中的E 是发生核反应中释放的核能17.一列简谐机械横波某时刻的波形图如图所示，波源的平衡位置坐标为x ＝0。

当波源质点处于其平衡位置上方且向下运动时，介质中平衡位置坐标x ＝2m 的质点所处位置及运动情况是 A .在其平衡位置下方且向上运动 B ..在其平衡位置下方且向下运动 C .在其平衡位置上方且向上运动 D .在其平衡位置上方且向下运动18.正弦交流电源与电阻R 、交流电压表按图1所示的方式连接，R ＝100Ω，交流表的示数是10V 。

图2是交变电源输出电压u 随时间t 变化的图象，则1A .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝ 2 cos100πt (A)B .通过R 的电流i R 随时间t 变化的规律是i R ＝ 2 cos50πt (A)C .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝5 2 cos100πt (V)D .R 两端的电压u R 随时间t 变化的规律是u R ＝5 2 cos50πt (V)19.一人看到闪电12.3s 后又听到雷声。

大学物理相对论习题及解答-精品文档

t vx/c t' , 2 1(v/c)
2
x vt x' 2 1(v/c)
t vx / c 1 1 (1 ) t1 ' 2 1(v/c) 2 t2 vx 2 /c t2 ' 2 1(v/c) 因两个事件在 K 系中同一点发生, t2 t 1 t ' t ' x x , 则 2 1 1 2 2 1 ( v/c )
解：根据洛仑兹力变换公式：
x vt x' , 2 1(v/c)
t vx/ c t' 2 1 (v / c)
2
x vt x vt 2 2 1 1 可得： x '2 , x ' 1 2 2 1 ( v / c ) 1( v/c )
在 K 系，两事件同时发生，t1=t2 则 x x 2 1 x '2 x ' , 1 2 1 ( v /c )
1.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 Dt （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 ( A )c D t ( B )v D t
( C ) c D t 1 v / c c D t (D ) 2 1 v/c
8.观察者甲、乙，分别静止在惯性系 S、 S’ 中， S’ 相对 S 以 u 运动， S’ 中一个固定光源发出一束光与 u 同向 (1)乙测得光速为 c . (2)甲测得光速为 c+u; (3)甲测得光速为 cu ； (4)甲测得光相对于乙的速度为 cu。正确的答案是： (A) (1),(2),(3); (B) (1),(4) (C) (2),(3); (D) (1),(3),(4) [ B ]

大学物理课后习题答案第五章-推荐下载

vx ' u
1
v c2
vx
'

3 4
c
（2） vBA vAB vx ' 0.4c
5.6 惯性系S′相对另一惯性系 S 沿 x 轴作匀速直线运动，取两坐标原点重合时刻作为
计时起点．在S系中测得两事件的时空坐标分别为 x1 =6×104m, t1 =2×10-4s，以及
x2 =12×104m, t2 =1×10-4s．已知在S′系中测得该两事件同时发生．试问：
问在以下两种情况中，它们对 S ' 系是否同时发生？
（1）两事件发生于 S 系的同一地点；
（2）两事件发生于 S 系的不同地点。
解由洛伦兹变化 t (t v x) 知，第一种情况， x 0 ， t 0 ，故 S ' 系 c2
中 t 0 ，即两事件同时发生；第二种情况， x 0 ， t 0 ，故 S ' 系中 t 0 ，两
第 5 章狭义相对论习题及答案
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电通，力1根保过据护管生高线0产中不工资仅艺料可高试以中卷解资配决料置吊试技顶卷术层要是配求指置，机不对组规电在范气进高设行中备继资进电料行保试空护卷载高问与中题带资22负料，荷试而下卷且高总可中体保资配障料置各试时类卷，管调需路控要习试在题验最到；大位对限。设度在备内管进来路行确敷调保设整机过使组程其高1在中正资，常料要工试加况卷强下安看2与全22过，22度并22工且22作尽2下可护1都能关可地于以缩管正小路常故高工障中作高资；中料对资试于料卷继试连电卷接保破管护坏口进范处行围理整，高核或中对者资定对料值某试，些卷审异弯核常扁与高度校中固对资定图料盒纸试位，卷置编工.写况保复进护杂行层设自防备动腐与处跨装理接置，地高尤线中其弯资要曲料避半试免径卷错标调误高试高等方中，案资要，料求编5试技写、卷术重电保交要气护底设设装。备备4置管高调、动线中试电作敷资高气，设料中课并3技试资件且、术卷料拒管中试试调绝路包验卷试动敷含方技作设线案术，技槽以来术、及避管系免架统不等启必多动要项方高方案中式；资，对料为整试解套卷决启突高动然中过停语程机文中。电高因气中此课资，件料电中试力管卷高壁电中薄气资、设料接备试口进卷不行保严调护等试装问工置题作调，并试合且技理进术利行，用过要管关求线运电敷行力设高保技中护术资装。料置线试做缆卷到敷技准设术确原指灵则导活：。。在对对分于于线调差盒试动处过保，程护当中装不高置同中高电资中压料资回试料路卷试交技卷叉术调时问试，题技应，术采作是用为指金调发属试电隔人机板员一进，变行需压隔要器开在组处事在理前发；掌生同握内一图部线纸故槽资障内料时，、，强设需电备要回制进路造行须厂外同家部时出电切具源断高高习中中题资资电料料源试试，卷卷线试切缆验除敷报从设告而完与采毕相用，关高要技中进术资行资料检料试查，卷和并主检且要测了保处解护理现装。场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

普通物理学05相对论习题答案汇总.PPT共77页

53、伟大的事业，需要决心，能力，组织和责任感。 ——易卜生 54、唯书籍不朽。——乔特
55、为中华之崛起而读书。 ——周恩来
Hale Waihona Puke 普通物理学05相对论习题答案汇总.
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们就不再配享受自由了。—— 毕达哥拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的利益，而是为了公共的利益；一部分靠有害的强制，一部分靠榜样的效力。 ——格老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话，那么法律作为一件无用之物自己就会消灭。— —洛克
60、人民的幸福是至高无个的法。— —西塞罗
谢谢！
51、天下之事常成于困约，而败于奢靡。——陆游 52、生命不等于是呼吸，生命是活动。——卢梭

物理学(王铭)第五章相对论习题解答

或者，也可以根据 ′系中A′钟显示的为原时来求。或者，也可以根据S′系中 ′钟显示的为原时来求。
第8页
v
v
3. 观察者甲以4c/5的速度（c为真空中光速）相对于观察者乙运动，若甲携带一长度为l 、截面积为S、质量为m的棒，这根棒安放在运动方向上，则： m ls (1) 甲测得此棒的密度为； 2.78 m (2) 乙测得此棒的密度为。 ls
第五章相对论
习题解答
第1页
一、选择题 1. 下列几种说法： (1) 所有惯性系对物理基本规律都是等价的。 (2) 在真空中，光的速率与光的频率、光源的运动状态无关。 (3) 在任何惯性系中，光在真空中沿任何方向的传播速度都相同。其中哪些说法是正确的？ [ D ] (A) 只有(1)、(2)是正确的; (B) 只有(1)、(3)是正确的; (C) 只有(2)、(3)是正确的; (D) 三种说法都是正确的。
解
（1）本题的电子作高速运动，要考虑相对论效应：）本题的电子作高速运动，要考虑相对论效应：
E = mc = m0γ c =
2 2
m0 c 2 1 − v2 c2 = 5.80 ×10−13 J = 3.62 Mev
=
9.1×10 c
−31 2
1 − (0.99c) 2 c 2

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（2）按经典力学计算电子动能和相对论计算动能之比为：）按经典力学计算电子动能和相对论计算动能之比为：
3 3
(C) 2 c
3
(D) 1 c
3
系中看来，系中看来尺子在x方向上解在K系中看来，尺子在方向上
y
K
y′
K'
有长度的收缩，而y方向上是不有长度的收缩，方向上是不收缩的，因此尺子与x轴的夹角收缩的，因此尺子与轴的夹角会变大。会变大。此时有关系：此时有关系：

程守洙《普通物理学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(相对论基础)【圣才出品】

第4章　相对论基础4.1　复习笔记一、狭义相对论原理及运动学1．基本原理电磁理论发展的过程中曾认为光传播介质是绝对静止的参考系“以太”。

爱因斯坦在前人实验的基础上提出了狭义相对论的两条基本原理。

（1）相对性原理物理定律在一切惯性参考系中都具有相同的数学表达形式，即所有惯性系对于描述物理现象都是等价的。

（2）光速不变原理在彼此相对作匀速直线运动的任一惯性参考系中，所测得的光在真空中的传播速度都是相等的。

相对性原理说明了所有物理定律（除引力外）在不同惯性系间的联系，包括力学定律和电磁定律在内；光速不变原理以光速测量实验为基础，直接否定了伽利略变换，建立了新的坐标变换公式，即洛伦兹变换。

2．洛伦兹变换狭义相对论有相对运动的惯性系间的坐标变换，称为洛伦兹变换。

下面用两个做相对运动的惯性系为例来说明。

图4-1 洛伦兹坐标变换如图4-1所示，坐标系K'(O'x'y'z')已速度v 相对于坐标系K(Oxyz )作匀速直线运动，三对坐标轴分别平行，v 沿Ox 轴正方向，并设Ox 轴与Ox’轴重合，且当t'=t=0时O'与O 点重合。

设P 为被观察的某一事件，在K 系中的观察者看来，它是在t 时刻发生在（x,y,z ）处的，而在K'系中的观察者看来，它却是在t'时刻发生在（x',y',z'）处的。

这样的同一事件在不同时空坐标之间所遵从的洛伦兹变换为其中v 是两个参考系相对运动速度的大小，且v≤c。

当v<<c 时，式中的分母近似为1，洛伦兹变换就转化为伽利略变换，这正说明洛伦兹变换是对高速运动与低速运动都成立的变换，它包括了伽利略变换。

因此，相对论并没有把经典力学推翻，而只是揭示了它的局限性。

3．狭义相对论的时空观在经典力学中，相对于一个惯性系来说，在不同地点、同时发生的两个事件，相对于另一个与之相对运动的惯性系来说，也是同时发生的。

大学物理学第五版马文蔚答案上下册第十四章

第十四章相对论1．设有两个参考系S 和S '，他们的原点在0=t 和0='t 时重合在一起，有一事件，在S '系中发生在8100.8-⨯='t s ，60='x m ，0='y ，0='z 处，若S '系相对于S 系以速率cv6.0=沿x x '轴运动，问该事件在S 系中的时空坐标各为多少？解：由洛仑兹变换公式可得该事件在S 系的时空坐标分别为：22931x t x mcυυ''+==-，0='=y y ，0='=z z ，27222.5101x t ct scυυ-''+==⨯-2．在k 系中观察到两个事件同时发生在x 轴，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。

解:2121212)(1)()(cv t t v x x x x x ----='-'='∆st st m x mx t t c v x x cv t t t t t 9921212212121077.51077.521)(1)()(--⨯='∆⨯-='∆='∆=∆=----='-'='∆3．某人测得一静止棒长为l ，质量为m ，于是求得此棒的线密度m lρ=，假定此棒以速度v 沿棒长方向运动，则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，则棒的线密度又为多少？解：（1）沿棒长方向运动时：221cv l l -='，20)(1cv m m -='，∴22221)1(cv cv l m l m -=-=''='ρρ（2）沿垂直长度方向运动时： l 不变， 20)(1cv m m -='∴222211cv cv l m lm -=-='='ρρ4．一观察者测得运动着的米尺长5.0m ，问此尺以多大的相对速度接近观察者？解：米尺的静止长度为米尺的固有长度10=l m ，根据长度缩短公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=221c v l l 可得：28100.51 3.01011l v c m s l -⎛⎫⎛⎫=-=⨯-⋅ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭812.610m s -=⨯⋅ 5．一张宣传画5m 见方，平行地贴于铁路旁边的墙上，一高速列车以81210m s -⨯⋅ 的速度接近此宣传画，这张画由司机测得将成为什么样子？解：本题注意收缩仅沿运动的方向发生。

程守洙《普通物理学》(第5版)笔记和课后习题(含考研真题)详解(静止电荷的电场)【圣才出品】

旋度处处为零的场称为无旋场，否则就是有源场。综合静电场的高斯定理和环路定理可知，静电场是有源无旋场。
三、电场叠加原理、电势叠加原理 1．.电场叠加原理电场叠加原理是指点电荷在空间任一点所激发的总电场强度等于各个点电荷单独存在时在该点各自所激发的电场强度的矢量和，即
说明：电场叠加原理的得出是根据力叠加的结果，一般利用该原理来求某点的总场强，
异号电荷相吸，数学形式可表示为
式中，真空介电常数为
2．高斯定理高斯定理是指在静电场中，通过任一闭合曲面的 E 通量，等于该曲面内电荷量的代数
和除以 0 ，即
说明：当电荷分布具有某些特殊的对称性，从而使相应的电场的分布也具有一定的对称性时，就有可能应用高斯定理来计算电场强度。
有介质时静电场的高斯定理：在有介质存在的静电场中，通过任意闭合曲面 S 的电位移通量（D 通量）等于该曲面包围的自由电荷的代数和，即
高斯定理的微分形式（1）真空中静电场
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台
gE qi
0
（2）介质中
gD 0
3．静电场中环路定理静电场环路定理是在静电场中，静电场力做功与路径无关，场强沿任一闭合路径的线积分恒等于零，即
微分形式为
E 0
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台
①若源电荷为有限大小的电荷，一般规定无限远处的电势为零，这样，正电荷产生的
电场中各点的电势均为正值，负电荷产生的电场均为负值；
②若对于无限扩展的源电荷（如无限长直导线等），不能将电势零点选在无限远处，只
能选择在有限区域内的任一点（直导线外的任一点）；

相对论习题附答案

相对论习题附答案1.狭义相对论的两个基本假设分别是——————————————和——————————————。

2.在S系中观察到两个事件同时发⽣在x轴上，其间距离是1m。

在S′系中观察这两个事件之间的距离是2m。

则在S′系中这两个事件的时间间隔是————。

——————————3.宇宙飞船相对于地⾯以速度v做匀速直线飞⾏，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Δt（飞船上的钟）时间后，被尾部的接受器收到，真空中光速⽤c表⽰，则飞船的固有长度为——————————————。

4.⼀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，真空中光速⽤c表⽰，则他所乘的⽕箭相对地球的速度应是———。

———————————5.在某地发⽣两件事，静⽌位于该地的甲测得时间间隔为4s，若相对甲做匀速直线运动的⼄测得时间间隔为5s，真空中光速⽤c表⽰，则⼄相对于甲的运动速度是———————————。

6.⼀宇宙飞船相对地球以0.8c（c表⽰真空中光速）的速度飞⾏。

⼀光脉冲从船尾传到船头，飞船上的观察者测得飞船长为90m，地球上的观察者测得光脉冲从船尾发出和到达船头两个事件的空间间隔为——————————————。

7.两个惯性系中的观察者O 和O′以0.6c（c为真空中光速）的相对速度互相接近，如果O测得两者的初距离是20m , 则O′测得两者经过时间间隔Δt′=后相遇。

——————————————8.π+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2.6×10-8s , 如果它相对实验室以0.8c（c为真空中光速）的速度运动，那么实验室坐标系中测得的π+介⼦的寿命是——————————————。

9.c表⽰真空中光速，电⼦的静能m o c2 = 0.5 MeV，则根据相对论动⼒学，动能为1/4 Mev的电⼦，其运动速度约等于——————————————。

10.α粒⼦在加速器中被加速，当其质量为静⽌质量的5倍时，其动能为静⽌能量的——————————————倍11. 在S系中观察到两个事件同时发⽣在x轴上，其间距是1000 m。

程守洙《普通物理学》(第5版)辅导系列(课后习题-13-15章)【圣才出品】

解：由光电效应方程
，可得光电子的最大初动能为：
由最大初动能与遏止电势差的关系可得遏止电势差：
由逸出功与红限关系
，可得铝的红限波长
。
13-10 能引起人眼视觉的最小光强约为 10－12 W/m2，如瞳孔的面积约为 0.5×10－4 m2，计算每秒平均有几个光子进入瞳孔到达视网膜上。设光的平均波长为 550 nm。
解：设钨丝灯的辐射面积（黑体辐射面积）为 S，由斯特藩-玻尔兹曼定律，可得钨丝
。
（3）曲线与横坐标轴的交点为该金属的红限频率，即
时，
可得红限频率
，红限波长
。。
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13-9 铝的逸出功为 4.2 eV。今用波长为 200 nm 的紫外光照射到铝表面上，发射的
光电子的最大初动能为多少?遏止电势差为多大?铝的红限波长是多大?
画出遏止电势差与入射光频率的曲线，并求出：（1）普朗克常量 h；（2）该金属的逸出功；（3）该金属的光电效应红限和频率。解：（1）利用真空中关系，将实验数据转换为关系，如表 13-1 所示，画出的实验曲线如图 13-1 所示。
表 13-1
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试求在 500～501 nm 的微小波长范围内单位时间从小孔辐射出来的能量。
解：由普朗克公式，在
波长范围内，小圆孔单位面积的辐出度为：
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设 S 为小圆孔的面积，则从小圆孔辐射的功率（单位时间辐射的能量）其中，
解：设最小光强为 I，瞳孔的面积为 S，每秒平均进入瞳孔的光子数为 N，单位时间内垂直进入瞳孔单位面积的平均光子数为 n。

程守洙《普通物理学》(第5版)(上册)配套题库【章节题库(4-6章)】(圣才出品)

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4．在什么条件下，
的关系才成立？
答：由能量和动量关系式
的关系才成ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ。
可知，只有当静止能量
时，E＝pc
四、计算题 1．一只装有无线电发射和接收装置的飞船，正以的速度飞离地球。当宇航员发射一无线电信号后，信号经地球反射，60s 后宇航员才收到返回信号。求：（1）在地球反射信号的时刻，从飞船上测得的地球离飞船多远？（2）当飞船接收到反射信号时，地球上测得的飞船距离地球多远？
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第 4 章相对论基础
一、选择题 1．宇宙飞船相对于地面以速度υ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 表示真空中的光速）（）。 A． B． C． D．【答案】B 【解析】本题中的△t 不是固有时，是光从头部到尾部的时间，与光速相乘即为固有长度。
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4．如图 4-2 所示，在某恒星参考系 S 中，飞船 A 和飞船 B 以相同速率（c 为真空中的光速）做匀速直线运动。飞船 A 的运动方向与﹢x 方向一致，而飞船 B 的运动方向与﹣x 方向一致，两飞船轨迹之间的垂直距离为 d。当 A 和 B 靠得最近时，从 A 向 B 发出一细束无线电联络信号。试问：
（1）为使 B 能接收到信号，A 中的宇航员认为发射信号的方向应与自己的运动方向之间成什么角？

高考物理近代物理知识点之相对论简介全集汇编及答案(5)

高考物理近代物理知识点之相对论简介全集汇编及答案(5)一、选择题1．麦克斯书认为：电荷的周围存在电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波。

受此启发，爱因斯坦认为：物体的周围存在引力场，当物体加速运动时，会辐射出引力波。

爱因斯坦提出引力波的观点，采用了（）A．类比法B．观察法C．外推法D．控制变量法2．下列说法正确的是________．A．物体做受迫振动时，振幅与物体本身无关B．光纤通信是激光和光导纤维相结合实现的C．火车以接近光速通过站台时车上乘客观察到站台上的旅客变矮D．全息照相技术是光的衍射原理的具体应用3．如图所示,地面上A、B两处的中点处有一点光源S，甲观察者站在光源旁,乙观察者乘坐速度为v（接近光速）的光火箭沿AB方向飞行.两观察者身边各有一只事先在地面校准了的相同的时钟.下列对相关现象的描述中，正确的是（）A．甲测得的AB间的距离大于乙测得的AB间的距离B．甲认为飞船中的钟变慢了，乙认为甲身边的钟变快了C．甲测得光速为c，乙测得的光速为c-vD．当光源S发生一次闪光后，甲认为A、B两处同时接收到闪光，乙则认为A先接收到闪光4．如图所示，参考系B相对于参考系A以速度v沿x轴正向运动，固定在参考系A中的点光源S射出一束单色光，光速为c，则在参考系B中接受到的光的情况是__________；A．光速小于c，频率不变，波长变短B．光速小于c，频率变小，波长变长C．光速等于c，频率不变，波长不变D．光速等于c，频率变小，波长变长5．下列关于近代物理的说法，正确的是A．玻尔理论成功解释了各种原子发出的光谱B．能揭示原子具有核式结构的事件是氢原子光谱的发现C．光电效应实验现象的解释使得光的波动说遇到了巨大的困难D．质能方程2揭示了物体的能量和质量之间存在着密切的确定关系，提出这一方E mc程的科学家是卢瑟福6．下列说法不正确的是（）A．用透明的标准样板和单色光检查平面的平整度是利用了光的干涉B．玻璃中的气泡看起来特别明亮是光的衍射现象C．光的偏振现象证实了光是横波。