相对论习题07

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1、第十七章相对论基础一、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）真空中光的速度与光的频率、光源的运动无关。（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。A.（1）、（2）B.（1）、（3）C.（2）、（3）D.（1）、（2）、（3）其中那些说法是正确的？2.设S'系相对S系以匀速u运动，两系原点o'、o重合时，在原点处发出一光脉冲，则两坐标系观测到的波面形状分别是（）A.S系为球面，S'系为椭球面B.S系为椭球面，S'系为球面C.两系均观测到球面D.两系均观测到椭球面3.狭义相对论中“洛仑兹变换”式的适用条件是()A.两个惯性系相对低速运动B.两个

2、惯性系相对高速运动C.任意两个惯性系之间D.惯性系与非惯性系之间4.（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他惯性系中的观察者来说，它们是否同时发生？（2）在某惯性系中发生于同一时刻，不同地点的两个事件，它们在其他惯性系是否同时发生？关于上述两个问题的正确答案是：（）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5.一刚性直尺固定在K'系中，它与x'轴正向夹角＝45o，在相对K'系以速u沿x'轴作匀速直线运动的K系中，测得该尺与x轴正向夹角为（）A.>45o

3、B.<45oC.=45oD.若u沿x'轴正向，则＞45o;若u沿x'轴负向，则<45o6.一火箭的固有长度为L，相对于地面作匀速直线运动的速度为u1，火箭上有一个人从火箭的后端向火箭前端上的一个靶子发射一颗相对于火箭的速度为u2的子弹，在火箭上测得子弹从射出到击中靶的时间是（）。7.粒子在加速器中被加速到动能为其静止能量的4倍时，其质量m与静止质量m0的关系为（）A.m=4m0;B.m=5m0;C.m=6m0;D.m=8m0。A.a2B.0.6a2C.0.8a2D.a2/0.88.边长为a的正方形游泳池静止于K惯性系，当惯性系K'沿池一边以0.6c的速度相对K系运动时，在K'系中

4、测得游泳池的面积为（　　　）。9.设某微粒子的总能量是它的静止能量的倍，则其运动速度的大小为().(c～表示真空中的光速)A.B.C.D.10.根据相对论力学，动能为1/4MeV的电子（电子能量m0c2=0.5MeV)，其运动速度约等于（）A.=0.1cB.=0.5cC.=0.75cD.=0.85ccc二、填空题2.有一速度为的宇宙飞船沿轴正方向飞行,飞船头尾各有一个脉冲光源在工作，处于船尾的观察者测得船头光源发出得光脉冲的传播速度大小为______,处于船头的观察者测得船尾光源发出得光脉冲的传播速度大小为_______。1.迈克尔逊—莫雷实验通过测量_______________

5、_____否定了______________的存在。地球相对以太的速度绝对参考系4.在一个惯性系中两个事件同时发生在距离x的两地，在以速度u与此惯性系作相对运动的另一个惯性系中测得这两个事件的时间差为________.(6,0,0,-10-8)3.在S系中一次爆炸发生在坐标(x，y，z，t)为(6,0,0,10-8)处，S'系相对S系以0.8c的速度沿x轴正向运动，在t=t'=0时两参考系的原点重合，求S'中测得该爆炸的坐标____________6.一观察者测得运动的米尺长0.5m，则此尺以速度______接近观察者。（米尺沿其长度方向运动）。7.设电子静止质量为m0，将一个电子从静止

6、加速到速率为0.6c（c为真空中光速），需作功_________。m0c2/45.两只相对运动的标准时钟A和B，从A所在惯性系观察，走得快得是____，从B所在惯性系观察，走得快的是_____。AB9.频率为n的光子的能量为_____，质量为______，动量为______，动能为_____。10.一体积为V0，质量为m0的立方体沿某一棱的方向相对于观察者A以速度u运动，观察者A测得其体积是__________，密度是____________。8.质子的静止质量是m0，其动能和它的静止能量相等．则它的动量__________.三、计算题1.火箭相对于地球上的静止观察者以速度=0.99c运

7、动。试求:(1)相对于静止的观察者而言，火箭中物体的线度（沿运动方向）和物质的密度如何变化？(2)如果按照随火箭一起运动的钟，时间过了一年，问按照静观察者的钟,过了多少时间？解(1)火箭观察:L0——固有长地球观察为L,(2)火箭上的钟△t0——固有时(同地钟)，有2.地面上的观测者测得子从山顶的高度产生到它们到达海平面共经历6.71×10-6秒，飞行了2000m。(1)计算子相对地面的速度；(2)在子参考系中山顶