中国石油大学(华东) 大学物理2-1 课后习题答案 联系客服

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u??0.6c,vx?0.8c,vy?vx?0

由速度变换公式,得:

v?x?

方向为正东。

(2) 坐标系仍如(1)问,

vx?u0.8c?0.6c??0.946cu0.8c?0.6c1?2vx1?cc2

u??0.6c,vx?vz?0,vy?0.8c

由速度变换公式,有

v?u?vx?x?0.6cu1?2vxc

2v1?(u/c)y?vy??0.64cu1?2vxc

??0vz

22?2?0.877cv??v?x?v?y?vz

有正东方向夹角为

6-8 设一火箭的静止质量为100t,当它以第二宇宙速度飞行时,它的质量增加了多少?

4v?11.2kms?1.12?10ms [解]

??cos?1v?0.6cx?cos?1?46.83?v?0.877c

m?m0?v?1????c?2?1?1.12?1???5?3?10?2?1.0000000009m

?m?m?m0?9?10?10m0?9?10?2g

881.2?10ms2.4?10ms必须做多少功? 6-9 要使电子的速率从增加到

[解] 由动能定理,外力所作的功为

A??mc2?m0c2(

11?(v2/c)2?11?(v1/c)2)

?14?14A?8.199?10(1.667?1.091)?4.72?10J 代入数据,得

6-10 某粒子的静止质量为m0,当其动能等于其静能时,其质量和动量各等于多少?

7-33

22E?mc?mck0[解] 动能为 由已知条件

2 Ek?m0c,故

1/1?(v/c)2?2

v?解出

3c2

2m?所以有

m01?(v/c)?2m0

因此 p?mv?3m0c

6-11 太阳的辐射能来自其内部的核聚变反应。太阳每秒钟向周围空间辐射出的能量约为

5?1028J?s,由于这个原因,太阳每秒钟减少多少质量?

2283?108[解] ?m??Ec?5?10??2?5.56?1012kg

22mcm006-12 假设一个静止质量为、动能为的粒子同一个静止质量为2m0,处于静止状

态的粒子相碰撞并结合在一起,试求碰撞后结合在一起的粒子的静止质量。

[解]依题意,得:

Ek?m0c2(

11?(v/c)2?1)?2m0c2 v?22c31故有

1?(v/c)2?3

由动量守恒、能量守恒定律,得

m0v

21?(v/c)22??v?m01?(v?/c)2?

2m0c?m0c

11?(v/c)2?c2m01?(v?/c)2

?可解得 m0?17m0

9 6-13 在北京的正负电子对撞机中,电子可以被加速到动能为Ek?2.8?10eV。这种电6E?0.511?10eV)。 0子的速率与光速相差多大?一个电子的动量是多大?(电子的静止能量

7-34

Ek?m0c[解] 因为

2??1?21?????1???

1所以

1??222.8?109?1??1??5480m0c20.511?106Ek

?1???1????0.9999999835480?? c?v??1???c?1.6?10?8c?4.9m?s?1

p?m0v?v?1????c?2?5480?9.11?10?31?0.000000083c?1.5?1018kg?m?s?1

6-14 静止质量为M0的粒子在静止时衰变为静止质量为m10和m20的两个粒子。试求静止质量为m10的粒子的能量E1和速度v1。 [解] 根据动量、能量守恒定律列出方程

?m10c2m20c22??M0c?22??v1??v2?1???1??????c??c??m20v2?0?m10v1?22?vv?????1??1?1??2???c??c??令?1?v1c、?2?v2c,上两式化为

?1??2?

m10m20?M???0221??11??2??m10?1m20?2?0??22?1??1??12??3??4?

?2?从(4)式得

2m201??1?m10?12?m10?122222??5?

(5)式代入(3)式消去?2,经代数运算解出

??2m10M0?1??1??222??M0?m10?m20??????2????12

7-35

??2m10M0v1?c?1??222??M0?m10?m20??????2????

12E1?m10c21??22?M02?m102?m202???2M0??2?c??

第七章相关习题

本章无习题解答,以下题目仅供练习.个别题目与作业题相同.

1 目前可获得的极限真空为1.33?10?11Pa,求此真空度下1cm3体积内有多少个分子?(设温度为27℃)

[解] 由理想气体状态方程 p?nkT 得 p?NkT, VpV1.33?10?11?1?10?6??3.21?103cm3 故 N??23kT1.38?10?300

2 使一定质量的理想气体的状态按p?V图中的曲线沿箭头所示的方向发生变化,图线的

BC段是以横轴和纵轴为渐近线的双曲线.

(1)已知气体在状态A时的温度是TA?300K,求气体在B、C、D时的温度.

(2)将上述状态变化过程在 V?T图(T为横轴)中画出来,并标出状态变化的方向. [解] (1)由理想气体状态方程一等压过程中

pV?恒量,可得A→B这TVAVB? TATB则 TB?VB20?TA??300?600K VA10因BC段为等轴双曲线,所以B→C为等温过程,则

TC?TB?600 K

C→D为等压过程,则

VDVC? TDTCTD?VD20?TC??600?300K VC407-36