长沙理工大学大学物理练习册近代物理答案
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近代物理学 练习一
一、选择题
1. （D） 2. （A） 3. （A）
二、填空题
4. 5.
6. 7. 8.
相对的
运动
c
2.60 108 0.075•m3
4.33 108
c
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三、计算题
9. 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？
解：设 S系与 S 系的相对速度为 v
t t
t
1 v c
2
2
5 c 2.24 108 m s v c 1 t t 3 在S 系中测得两事件之间的距离为 x vt 6.72 108 m
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近代物理学 练习二
一、选择题
1. （A） 2. （B） 3. （C） 4. （C）
二、填空题
5.
2.91108 •m / s) (
m m0 v2 1 2 c Ek mc 2 m0c 2
6.
7.
m0c 2 (n 1)
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三、计算题
8. 已知 子的静止质量为105.7MeV ，平均寿命为2.2 108 s。 试求动能为150MeV的 子的速度 v 是多少？平均寿命 是多 少？ 解：根据相对论动能公式
Ek mc 2 m0c 2
m0 c 2 0.91c 2.73 108 m s v c 1 2 Ek m0c
平均寿命
0
0
v2 1 2 c
5.30 108 s
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9. 一电子以 v 0.99c c为真空中光速）的速率运动。试求： （ ⑴ 电子的总能量是多少？ ⑵ 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 解：⑴
9.111031 kg）
5.811013 J 3.63MeV
E mc 2
me c 2 v2 1 2 c
⑵
1 Ek 0 me v 2 4.02 1014 J 0.25MeV 2 Ek mc 2 m0c 2 4.99 1013 J 3.12MeV
Ek 0 8.05 102 Ek
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近代物理学 练习三
一、选择题
1. （A） 2. （D） 3. （D）
二、填空题 hc h 4.
5.
h c
2.5
4.0 1014
6. 1.5
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三、计算题
7. 用单色光照射某一金属产生光电效应，如果入射光的波长从 （ 1 400nm减到2 360nm 1nm 109 m），遏止电压改变 多少？数值加大还是减小？（普朗克常数 h 6.63 1034 J s 基本电荷 e 1.60 1019 C） 解： 爱因斯坦方程
1 2 h mv A 2 1 2 mv e U a 2
h A hc A Ua e e
Ua Ua2
数值加大
hc 1 1 U a1 0.345• V e 2 1
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8. 光电管的阴极用逸出功为A 2.2eV 的金属制成，今用一单 色光照射此光电管，阴极发射出光电子，测得遏止电势差 为 U a 5.0V，试求：
⑴ 光电管阴极金属的光电效应红限波长 ⑵ 入射光波长
解：⑴
A h0
hc
hc nm 0 5.65 107 m 565• A hc 1 2 1 2 h mv A mv e U a ⑵ 2 2 hc 1.73 107 m 173• nm e Ua A
0
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近代物理学 练习四
一、选择题
1. （C） 2. （C） 3. （A） 4. （D）
二、填空题 5. 13.6
6. 1 7. 1.51 8.
3.4
2
2.55
4
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三、计算题
9. 处于基态的氢原子被外来单色光激发后发出的光仅有三条谱 线，问此外来光的频率为多少？ （里德伯常量 R 1.097 107 m1） 解：
1 1 c cR 2 2 m n
c
发出的光线仅有三条谱线
，2 m 1•••
外来光的频率为
n 2••• ，3
氢原子吸收外来光子后处于n 3的激发态
1 1 Hz cR 2 2 2.93 1015 • 1 3
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近代物理学 练习一
一、选择题
1. （D） 2. （A） 3. （A）
二、填空题
4. 5.
6. 7. 8.
相对的
运动
c
2.60 108 0.075•m3
4.33 108
c
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三、计算题
9. 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？
解：设 S系与 S 系的相对速度为 v
t t
t
1 v c
2
2
5 c 2.24 108 m s v c 1 t t 3 在S 系中测得两事件之间的距离为 x vt 6.72 108 m
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近代物理学 练习二
一、选择题
1. （A） 2. （B） 3. （C） 4. （C）
二、填空题
5.
2.91108 •m / s) (
m m0 v2 1 2 c Ek mc 2 m0c 2
6.
7.
m0c 2 (n 1)
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三、计算题
8. 已知 子的静止质量为105.7MeV ，平均寿命为2.2 108 s。 试求动能为150MeV的 子的速度 v 是多少？平均寿命 是多 少？ 解：根据相对论动能公式
Ek mc 2 m0c 2
m0 c 2 0.91c 2.73 108 m s v c 1 2 Ek m0c
平均寿命
0
0
v2 1 2 c
5.30 108 s
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9. 一电子以 v 0.99c c为真空中光速）的速率运动。试求： （ ⑴ 电子的总能量是多少？ ⑵ 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 解：⑴
9.111031 kg）
5.811013 J 3.63MeV
E mc 2
me c 2 v2 1 2 c
⑵
1 Ek 0 me v 2 4.02 1014 J 0.25MeV 2 Ek mc 2 m0c 2 4.99 1013 J 3.12MeV
Ek 0 8.05 102 Ek
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近代物理学 练习三
一、选择题
1. （A） 2. （D） 3. （D）
二、填空题 hc h 4.
5.
h c
2.5
4.0 1014
6. 1.5
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三、计算题
7. 用单色光照射某一金属产生光电效应，如果入射光的波长从 （ 1 400nm减到2 360nm 1nm 109 m），遏止电压改变 多少？数值加大还是减小？（普朗克常数 h 6.63 1034 J s 基本电荷 e 1.60 1019 C） 解： 爱因斯坦方程
1 2 h mv A 2 1 2 mv e U a 2
h A hc A Ua e e
Ua Ua2
数值加大
hc 1 1 U a1 0.345• V e 2 1
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8. 光电管的阴极用逸出功为A 2.2eV 的金属制成，今用一单 色光照射此光电管，阴极发射出光电子，测得遏止电势差 为 U a 5.0V，试求：
⑴ 光电管阴极金属的光电效应红限波长 ⑵ 入射光波长
解：⑴
A h0
hc
hc nm 0 5.65 107 m 565• A hc 1 2 1 2 h mv A mv e U a ⑵ 2 2 hc 1.73 107 m 173• nm e Ua A
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近代物理学 练习四
一、选择题
1. （C） 2. （C） 3. （A） 4. （D）
二、填空题 5. 13.6
6. 1 7. 1.51 8.
3.4
2
2.55
4
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三、计算题
9. 处于基态的氢原子被外来单色光激发后发出的光仅有三条谱 线，问此外来光的频率为多少？ （里德伯常量 R 1.097 107 m1） 解：
1 1 c cR 2 2 m n
c
发出的光线仅有三条谱线
，2 m 1•••
外来光的频率为
n 2••• ，3
氢原子吸收外来光子后处于n 3的激发态
1 1 Hz cR 2 2 2.93 1015 • 1 3
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