第6章狭义相对论.doc

第6章狭义相对论 要求掌握13和6，其中重点是2和3。基本要求、重点如下。1历史背景和实验基础 经典时空理论主要特征：绝对时间和空间，时空独立性，伽利略变换； 对麦克斯韦方程可变性的几种观点，以太； 麦克尔逊莫雷实验：目的，实验中的假定，实验装置，结果及意义。2 狭义相对性基本原理 相对性原理与光速不变原理 间隔不变性 洛伦兹变换3时空理论 同时的相对性； 运动尺度收缩，固有长度，收缩是相对的； 运动时钟延缓，固有时间，延缓也是相对的； 4.速度变换公式 5相对论力学 运动质量 物体的动量 物体的能量 ，动量） 能量动量和质量之间的关系式：（对于光子，） 运动定律 （在相对论中），105从狭义相对论理论可知在不同参考系观测，两个事件的 （ 3 ）空间间隔不变 时间间隔不变 时空间隔不变 时空间隔可变106狭义相对论的相对性原理是 （ 4 ）麦克尔逊实验的结果 洛仑兹变化的直接推论光速不变原理的表现形式 物理学的一个基本原理107狭义相对论光速不变原理的内容是 （ 4 ）光速不依赖光源的运动速度 光速的大小与所选参照系无关光速是各向同性的 以上三条的综合108用狭义相对论判断下面哪一个说法不正确 （ ）真空中的光速是物质运动的最大速度 光速的大小与所选参照系无关真空中的光速是相互作用的极限速度 光速的方向与所选的参照系无关109在一个惯性参照系中同时同地地两事件在另一惯性系中 （ ）为同时不同地的两事件 为同时同地的两事件为不同时同地的两事件 为不同时不同地的两事件110在一个惯性参照系中观测到两事件有因果关系，则在另一参照系中两事件（ ） 因果关系不变 因果关系倒置因果关系不能确定 无因果关系111设一个粒子的静止寿命为秒，当它以的速度飞行时寿命约为 （ ） 秒秒秒秒112运动时钟延缓和尺度收缩效应 （ ）二者无关 二者相关 是主观感觉的产物 与时钟和物体的结构有关113一个物体静止在系时的静止长度为，当它静止在系时，系的观测者测到该物体的长度为（设相对系的运动速度为 （ ） 不能确定114在系测到两电子均以的速率飞行但方向相反，则在系测到它们的相对速率为 （ ）115一观测者测到运动着的米尺长度为米（此尺的固有长度为1米），则此尺的运动速度的大小为 （ ） 116相对论的质量、能量和动量的关系式为 （ ） 117一个静止质量为的物体在以速度运动时的动能为 （ ） 118一个静止质量为的物体在以速度运动时的动量大小为 （ ） 119真空中以光速运动的粒子，若其动量大小为，则其能量为 （ ） 不能确定120下列方程中哪一个不适用于相对论力学 （ ） 139一根长度为1m的尺静止于惯性系S中，且与ox轴方向成300 夹角，当观察者以速度 v相对于S系沿ox轴方向运动时，测出尺与ox轴方向的夹角成450。他测出尺的长度 为： 1.0m ； 0.8 m ； 0.6m ； 0.5m 。 （ ）140当一颗子弹以0.6C（C为真空中的光速）的速度运动时，其质量与静止质量之比为： 1.25 ； 1.35 ； 1.45 ； 1.55 。 （ ）141将静止质量为m0 的静止粒子加速到0.6C（C为真空中光速）所需作的功为： 0.15m0C2 ； 0.25m0C2 ； 0.35m0C2 ； 0.45m0C2 。 （ ）（二）填空题62.迈克尔逊等实验否定了 _的存在。63.伽利略变换所反映的时空观的主要特征是_ 分离。64.双星运动的观测说明光速与 _ 无关。65.爱因斯坦提出的两条狭义相对论基本假设是_。66.按照相对论原理，所有惯性系都是_。67.按照相对论原理，物理规律对于所有惯性参考系都可表示为_。68.真空中的光速相对任何惯性系，沿任一方向恒为_。69.真空中的光速是物质运动的 _ 速度。70.真空中的光速是一切相互作用传播的 _ 速度。71.时间1和事件2之间的间隔的平方为_。72.伽利略变换公式为_。73.洛伦兹变换公式为_。74.设物体的静止质量为，则物体以速度v运动时具有的能量为_。75.物体能量动量和质量的关系式为_。90.尺度收缩和时钟延缓效应是相对论中两个_ 的效应。五）证明题18.利用洛伦兹坐标变换证明运动尺度收缩公式19.利用间隔不变性证明运动时钟延缓公式20.利用洛伦兹坐标变换证明相对论速度变换公式（六）计算题12.设有两根互相平行的尺，在各自静止的参考系中的长度均为，他们以相同速率v相对于某一参考系运动，但运动方向相反，且平行于尺子。求站在一根尺上测量另一根尺的长度。13.静止长度为的车厢，以速度v相对于地面S运行，车厢的后壁以速度向前推出一个小球，求地面观察者看到小球从后壁到前壁的运动时间。14.在坐标系中，有两个物体都以u速度沿x轴运动，在系看来，他们一直保持距离不变，今有一观察者以速度v沿x轴运动，他看到这两个物体的距离是多少？15.一把直尺相对系静止，直尺与x轴交角为，今有一观察者以速度沿x轴运动，他看到直尺与x轴交角有何变化？16.静质量为m0，电荷为e的粒子通过电势差为V的电场后将获得多大的速度？（设粒子的初速度为零）17.动量为，能量为的光子撞在静止电子上，散射到与入射方向夹角为的方向上，求散