2014-2015-1 大学物理（二）练习题及-答案

在惯性系S?中，?t??5s， 由 ?t??t01?(v/c)2，得 v?3c?1.8?108m/s 5 ⑵ 在S?系中，这两个事件发生地点间的距离 ?x??v?t??9?108m 10．解：方法Ⅰ：利用时钟延缓效应

在飞船系中，?0?4年为固有时间, 在地球系中，飞船飞行的时间 ???01?(v/c)2?41?(v/c)2年

飞船需要飞行的距离 L0?16光年，而L0?v?，即

16c?4v1?(v/c)2 解得 v?16c?2.91?108m/s 17方法Ⅱ：利用长度收缩效应

在地球系中，L0?16光年为固有长度，

在飞船系中，牛郎星到地球的距离 L?1?(v/c)L0?v?0 即 1?(v/c)?16c?4v ?22v?16c 1711．解：由洛仑兹速度变换、质速关系等知，说法⑴正确；

由质速关系、洛伦兹变换或长度收缩效应、时钟延缓效应知，说法⑵正确； 同时性的相对性说明：在一个惯性系中同时发生在不同地点的两个事件，在另一有相对运动的惯性系中不同时发生。所以，说法⑶不符合“同时”的相对性； 由时钟延缓效应知，说法⑷正确。 故应选(B)。

22212．解：∵ m??m0?5m0，动能 Ek?mc?m0c，静能E0?m0c

Ek5m0c2?m0c2∴ ??4 2E0m0c13．解：电子的总能量 E?mc?2m0c21?(v/c)2?9.11?10?31?(3?108)21?0.992?5.81?10?13J

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电子的经典力学动能 Ek0?1m0v2 2 电子的相对论动能 Ek?mc2?m0c2?m0c2(11?(v/c)2?1)

E ∴ k0?Ek2m0c2(m0v211?(v/c)??1)v21?(v/c)22c(1?1?(v/c))22

?11?(v/c)2(1?1?(v/c)2)?8.0?10?2 22214．解：∵ E?mc，E0?m0c

22Emc2?m0c2?v?c ∴ ?????33E0m0c2m0c2 实验室测到的介子的寿命 ????0

3介子运动的距离 L?v??v??0?1.697?10m

15．解：由题意知 ????0???n，即??n

2222∴ Ek?mc?m0c?(??1)m0c?(n?1)m0c

第十三章 量子力学基础

1．解: 逸出功A?eU0，入射光的能量h??A?eU0，才能产生光电效应，即必须

hc??eU0，所以（A）正确。

Ua(v)2．解:（1）设直线方程为 Ua?k(???0)

即 eUa?12mv?ek(???0) 22.0B12根据爱因斯坦方程 mv?h??A 得

2Aoh?(?1014Hz)直线的斜率 k? 5.010.0e由于h、e是常数，与材料无关，所以对不同材料的金属，直线的斜率相同。

（2）h?ek?6.4?10?34J?s

3．解: 由截止电压 Ua?k(???0)?0 和实验曲线看出

14 红限频率 ?0?5.0?10Hz

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把 eUa?121mv?ek(???0) 和爱因斯坦方程 mv2?h??A 比较得 222?5.0?`1014J?2ev 14(10.0?5.0)?`10A?ek?0?e?4.0?`10?1912?19?2.5v 4．解: 由题意知 mv?eUa?4.0?10J，即 Ua??191.60?102∵

12cmv?h??A?h?h?0 2?c1213?1084.0?10?1914?0??mv???4.0?10Hz ?9?34?2h300?106.63?105．解: 氢原子的电离能为 En?13.6ev n2∴基态的电离能 E1?13.6ev 由 En?13.6ev=0.544ev，得n?5 2n6．答: 玻尔氢原子理论的三个基本假设: （1）定态假设.

（2）频率条件（跃迁假设）h?kn?En?Ek.

（3）量子化条件 L?nh.

7．答: 普朗克提出能量子的概念，爱因斯坦提出光量子的概念，德布罗意提出微观粒子具

有波粒二象性的假设。

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