一、测试题
1. (狭义相对论基本原理) 关于狭义相对论的两个基本原理,下列说法中哪些是正确的:
A. 一切宏观物体的运动速度都不能大于真空中的光速; B. 在纳米材料中可以实现光传输速度大于真空中的光速; C. 微观粒子的运动速度可以超光速;
D. 力学定律在所有的惯性参考系里都应该有相同的形式; E. 力学量在所有的惯性参考系里都应该有相同的测量结果。
2. (狭义相对论的时空观) 关于狭义相对论时空观,下列说法中哪些是正确的:
A. 在一惯性系中发生于同一时刻,不同地点的两个事件在其他一切惯性系中
也是同时发生的;
B. 在一惯性系中发生于同一时刻,相同地点的两个事件在其他一切惯性系中
也是同时发生的;
C. 惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟
和与他相对静止的相同的时钟是同步的;
D. 惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟
比与他相对静止的相同的时钟走得快些;
E. 惯性系中的观察者观察一个与他作匀速相对运动的时钟时,会看到这时钟
比与他相对静止的相同的时钟走得慢些。
F. 质量、长度、时间的测量结果都是随物体与观察者的相对运动状态而改变的; 3. (狭义相对论的时空观)观察者甲乙分别静止在惯性系S和S’中,S’系相对S系以v运动,S’系中一个固定光源发出一束与v同向的光。正确的说法是: A. 乙测得光速为c; B. 甲测得光速为c+v; C. 甲测得光速为c-v; D. 甲测得光相对于乙的速度为c-v。 4. (狭义相对论动力学) 在参照系中S中,有两个静止质量都是m0的粒子A和B,分别以速度v沿同一直线相向运动,相碰后合在一起成为一个粒子,则其静止质量M0的值为: A. 2m0/1?v2/c2 B. 2m01?v2/c2 C. 2m0 D. m0/1?2v2/c2
二、讨论题
1. (狭义相对论的基本原理)请给出你对“经典力学的相对性原理”和“爱因斯坦的相对性原理”的理解?二者有何不同?又有何联系?
2. (狭义相对论的时空观)请你给出狭义相对论时空观和经典力学的绝对时空观有何不同?二者之间是否存在矛盾?
3. (狭义相对论动力学)在不同的惯性参考系下,同一物体受力的大小和方向是否会因为参考系不同而不同?如果不同,是否违背狭义相对论的“相对性原理”?请给出你的理由?
三、计算题和证明题
1.(课后习题7-1)
?子静止质量为m0=105 MeV?c-2,半衰期为??2?10?6s。在t=0时,一个?子从加速器中产生,此时动能为10395 MeV。(1)?子的总能量是多少? (2) 速度和动量是多少? (3) 洛仑兹因子?值是多少? ⑷在实验室系中半衰期是多少?
2.(课后习题7-3)
一艘长度为350 m的宇宙飞船相对于某一参考系的速率是0.82c。在此参考系中,一颗微流星也以0.82c的速率沿反平行的轨道经过飞船。在飞船上测量此物体经过飞船要用多长时间?
3.(课后习题7-5)
一粒子在xy平面内以速率u沿与x轴成夹角?的方向运动。在沿x轴正向运动的S?系中的观察者看来,速率u?和夹角??如何取值?