选择题:
下列几种说法:
所有惯性系对物理基本规律都是等价的.
在真空中,光的速度与光的频率、光源的运动状态无关.
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?
(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.
2、宇宙飞船相对于地面以速度作匀速直线飞行,某一时刻飞船头部发出一个光讯号,经过(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) (B) (C) (D)
3、(1)对某观察者来说,发生在某惯性系中同一地点、同一时刻的两个事件,对于相对该惯性系作匀速直线运动的其它惯性系中的得来说,它们是否同时发生?
(2)在某惯性系中不同地点、同一时刻的两个事件,它们在其它惯性系中是否同时发生?
(A) (1)同时,(2)不同时 (B)(1)不同时,(2)同时
(C) (1)同时,(2)同时 (D)(1)不同时,(2)不同时
4、关于同时性有人提出以下一些结论,其中哪个是正确的?
(A)在一惯性系同时发生的两个事件,在另一惯性系中一定不同时发生.
(B)在一惯性系不同地点同时发生的两个事件,在另一惯性系中一定同时发生.
(C)在一惯性系同一地点同时发生的两个事件,在另一惯性系中一定同时发生.
(D)在一惯性系不同地点不同时发生的两个事件,在另一惯性系中一定不同时发生.
5、一匀质矩形薄板,在它静止时测得其长为,宽为,质量为.由此可算出其面积密度为.假定该薄板沿长度方向以接近光速的速度作匀速直线运动,此时再测算该矩形薄板的面积密度则为:
(A) (B)
(C) (D)
6、一宇宙飞船相对地球以(表示光速)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:
(A)90m (B)54m (C)270m (D)150m
7、粒子在加速器中被加速,当其质量为静止的3倍时,其动能为静止能量的
(A)2倍 (B)3倍 (C)4倍 (D)5倍
8、已知电子的静能为0.511MeV,若电子的动能为0.25 MeV,则它所增加的质量与静止质量的比值近似为:
(A)0.1 (B)0.2 (C)0.5 (D)0.9
9、设某微观粒子的从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) (B)
(C) (D)
10、在参照系S中,有两个静止能量都是的粒子A和B,分别以速度沿同一直线相向运动,相碰后合成为一个粒子,则其静止能量的值为
(A)(B)(C)(D)
二.填空题
1.已知惯性系S相对于惯性系S系以0.5c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系中测得此光波的波速为——————————
2.当惯性系S和S坐标原点O和O重合时,此光脉冲的波前方程(用直角坐标系)分别为:
S系————————————————————————
S系————————————————————————
3.Л+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Л+介子的寿命是————————
4.一列高速火车以速度μ驶过车站时,停在站台上的观察者观察到固定在站台上相距1m的两只机械手在车厢上同时划出两个痕迹,则车站上的观察者应测出这两个痕迹之间的距离为——————————
5.(1)在速度v=——————————的情况下粒子的动量等于非相对论动量的两倍。
(2)在速度v=——————————的情况下粒子的动量等于它的静止能量。
6.已知一静止质量为m0的粒子,其固有寿命为实验室测得的寿命的1/n,则此粒子的动能是——————————
7.匀质细棒静止时的质量为m0,长度为l0,当它沿棒长方向做高速的匀速直线运动时,测得它的长度为l,那么,该棒的运动速度v=——————————,该棒所具有的动能Ek=————————
8.观察者甲以4c/5的速度(c为真空光速)相对于静止的观察者乙运动,如甲携带一长度为l,截面积为S,质量为m的棒,这根棒安放在运动方向上,则
(1)甲测得此棒的密度为——————————
(2)乙测得此棒的密度为——————————
三.计算题
1.观测者甲和乙分别静止于两个惯性参照系K和K`中,甲测得在同一地点发生的两个事件的时间间隔为4s,而乙测得这两个事件的时间间隔为5s,求:
(1)K`相对于K的运动速度。
(2)乙测得这两个事件发生的地点的距离。
2.在K惯性系中,相距ΔX=5×106m的两个地点发生两事件,时间间隔Δt=10-2s;而杂相对于K系沿正方向匀速运动的K`系中观测到这两事件却是同时发生的,试计算在K`系中发生这两事件的地点间的距离ΔX`是多少?
3.设快速运动的介子的能量约为E=3000MeV,而这种介子在静止时的能量为E0=100 MeV。若这种介子的固有寿命是τ0=2×10-6s,求它运动的距离(真空中光速c=2.9979×108m/s)。