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2014-2015-1 大学物理(二)练习题及-答案

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  • 2025/7/6 22:12:24

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

25

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

26

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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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

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