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文檔簡介

1、第十一章恒定磁場111兩根長度相同的細(xì)導(dǎo)線分別多層密繞在半徑為R 和r 的兩個長直圓筒上形成兩個螺線管,兩個螺線管的長度相同,R 2r,螺線管通過的電流相同為I,螺線管中的磁感強(qiáng)度大小滿足()(A) (B) (C) (D)分析與解在兩根通過電流相同的螺線管中,磁感強(qiáng)度大小與螺線管線圈單位長度的匝數(shù)成正比根據(jù)題意,用兩根長度相同的細(xì)導(dǎo)線繞成的線圈單位長度的匝數(shù)之比因而正確答案為(C).112一個半徑為r的半球面如圖放在均勻磁場中,通過半球面的磁通量為()(A)(B) (C) (D) 題 11-2 圖分析與解作半徑為r 的圓S與半球面構(gòu)成一閉合曲面,根據(jù)磁場的高斯定理,磁感線是閉合曲線,閉合曲面的

2、磁通量為零,即穿進(jìn)半球面S 的磁通量等于穿出圓面S的磁通量;因而正確答案為(D)113下列說法正確的是()(A) 閉合回路上各點(diǎn)磁感強(qiáng)度都為零時,回路內(nèi)一定沒有電流穿過(B) 閉合回路上各點(diǎn)磁感強(qiáng)度都為零時,回路內(nèi)穿過電流的代數(shù)和必定為零(C) 磁感強(qiáng)度沿閉合回路的積分為零時,回路上各點(diǎn)的磁感強(qiáng)度必定為零(D) 磁感強(qiáng)度沿閉合回路的積分不為零時,回路上任意一點(diǎn)的磁感強(qiáng)度都不可能為零分析與解由磁場中的安培環(huán)路定律,磁感強(qiáng)度沿閉合回路的積分為零時,回路上各點(diǎn)的磁感強(qiáng)度不一定為零;閉合回路上各點(diǎn)磁感強(qiáng)度為零時,穿過回路的電流代數(shù)和必定為零.因而正確答案為(B)114在圖()和()中各有一半徑相同的圓

3、形回路L1 、L2 ,圓周內(nèi)有電流I1 、I2 ,其分布相同,且均在真空中,但在()圖中L2 回路外有電流I3 ,P1 、P2 為兩圓形回路上的對應(yīng)點(diǎn),則()(A) ,(B) ,(C) ,(D) ,題 11-4 圖分析與解由磁場中的安培環(huán)路定律,積分回路外的電流不會影響磁感強(qiáng)度沿回路的積分;但同樣會改變回路上各點(diǎn)的磁場分布因而正確答案為(C)115半徑為R 的圓柱形無限長載流直導(dǎo)體置于均勻無限大磁介質(zhì)之中,若導(dǎo)體中流過的恒定電流為I,磁介質(zhì)的相對磁導(dǎo)率為 (1),則磁介質(zhì)內(nèi)的磁化強(qiáng)度為()(A)(B) (C) (D) 分析與解利用安培環(huán)路定理可先求出磁介質(zhì)中的磁場強(qiáng)度,再由M(1)H 求得磁介

4、質(zhì)內(nèi)的磁化強(qiáng)度,因而正確答案為(B)1111如圖所示,幾種載流導(dǎo)線在平面內(nèi)分布,電流均為I,它們在點(diǎn)O 的磁感強(qiáng)度各為多少?題 11-11 圖分析應(yīng)用磁場疊加原理求解將不同形狀的載流導(dǎo)線分解成長直部分和圓弧部分,它們各自在點(diǎn)O 處所激發(fā)的磁感強(qiáng)度較容易求得,則總的磁感強(qiáng)度.解() 長直電流對點(diǎn)O 而言,有,因此它在點(diǎn)O 產(chǎn)生的磁場為零,則點(diǎn)O 處總的磁感強(qiáng)度為1/4 圓弧電流所激發(fā),故有B0 的方向垂直紙面向外() 將載流導(dǎo)線看作圓電流和長直電流,由疊加原理可得B0 的方向垂直紙面向里(c) 將載流導(dǎo)線看作1/2 圓電流和兩段半無限長直電流,由疊加原理可得B0 的方向垂直紙面向外1113如圖(

5、a)所示,載流長直導(dǎo)線的電流為I,試求通過矩形面積的磁通量題 11-13 圖分析由于矩形平面上各點(diǎn)的磁感強(qiáng)度不同,故磁通量BS為此,可在矩形平面上取一矩形面元dS ldx,如圖()所示,載流長直導(dǎo)線的磁場穿過該面元的磁通量為矩形平面的總磁通量解由上述分析可得矩形平面的總磁通量第十二章電磁感應(yīng)電磁場和電磁波121一根無限長平行直導(dǎo)線載有電流I,一矩形線圈位于導(dǎo)線平面內(nèi)沿垂直于載流導(dǎo)線方向以恒定速率運(yùn)動(如圖所示),則()(A) 線圈中無感應(yīng)電流(B) 線圈中感應(yīng)電流為順時針方向(C) 線圈中感應(yīng)電流為逆時針方向(D) 線圈中感應(yīng)電流方向無法確定題 12-1 圖分析與解由右手定則可以判斷,在矩形線

6、圈附近磁場垂直紙面朝里,磁場是非均勻場,距離長直載流導(dǎo)線越遠(yuǎn),磁場越弱因而當(dāng)矩形線圈朝下運(yùn)動時,在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流,感應(yīng)電流方向由法拉第電磁感應(yīng)定律可以判定因而正確答案為(B)122 將形狀完全相同的銅環(huán)和木環(huán)靜止放置在交變磁場中,并假設(shè)通過兩環(huán)面的磁通量隨時間的變化率相等,不計自感時則()(A) 銅環(huán)中有感應(yīng)電流,木環(huán)中無感應(yīng)電流(B) 銅環(huán)中有感應(yīng)電流,木環(huán)中有感應(yīng)電流(C) 銅環(huán)中感應(yīng)電動勢大,木環(huán)中感應(yīng)電動勢小(D) 銅環(huán)中感應(yīng)電動勢小,木環(huán)中感應(yīng)電動勢大分析與解根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律,銅環(huán)、木環(huán)中的感應(yīng)電場大小相等,但在木環(huán)中不會形成電流因而正確答案為(A)123有兩個線圈,線圈1

7、對線圈2 的互感系數(shù)為M21 ,而線圈2 對線圈1的互感系數(shù)為M12 若它們分別流過i1 和i2 的變化電流且,并設(shè)由i2變化在線圈1 中產(chǎn)生的互感電動勢為12 ,由i1 變化在線圈2 中產(chǎn)生的互感電動勢為21 ,下述論斷正確的是()(A) ,(B) ,(C), (D) ,分析與解教材中已經(jīng)證明M21 M12 ,電磁感應(yīng)定律;因而正確答案為(D)124對位移電流,下述說法正確的是()(A) 位移電流的實(shí)質(zhì)是變化的電場(B) 位移電流和傳導(dǎo)電流一樣是定向運(yùn)動的電荷(C) 位移電流服從傳導(dǎo)電流遵循的所有定律(D) 位移電流的磁效應(yīng)不服從安培環(huán)路定理分析與解位移電流的實(shí)質(zhì)是變化的電場變化的電場激發(fā)磁

8、場,在這一點(diǎn)位移電流等效于傳導(dǎo)電流,但是位移電流不是走向運(yùn)動的電荷,也就不服從焦耳熱效應(yīng)、安培力等定律因而正確答案為(A)125下列概念正確的是()(A) 感應(yīng)電場是保守場(B) 感應(yīng)電場的電場線是一組閉合曲線(C) ,因而線圈的自感系數(shù)與回路的電流成反比(D) ,回路的磁通量越大,回路的自感系數(shù)也一定大分析與解對照感應(yīng)電場的性質(zhì),感應(yīng)電場的電場線是一組閉合曲線因而正確答案為(B)127 載流長直導(dǎo)線中的電流以的變化率增長.若有一邊長為d的正方形線圈與導(dǎo)線處于同一平面內(nèi),如圖所示.求線圈中的感應(yīng)電動勢. 分析 本題仍可用法拉第電磁感應(yīng)定律,來求解.由于回路處在非均勻磁場中,磁通量就需用來計算.

9、 為了積分的需要,建立如圖所示的坐標(biāo)系.由于B僅與x有關(guān),即B=B(x),故取一個平行于長直導(dǎo)線的寬為dx、長為d的面元dS,如圖中陰影部分所示,則dS=ddx,所以,總磁通量可通過線積分求得(若取面元dS=dxdy,則上述積分實(shí)際上為二重積分).本題在工程技術(shù)中又稱為互感現(xiàn)象,也可用公式求解.解1 穿過面元dS的磁通量為因此穿過線圈的磁通量為再由法拉第電磁感應(yīng)定律,有 解2 當(dāng)兩長直導(dǎo)線有電流I通過時,穿過線圈的磁通量為線圈與兩長直導(dǎo)線間的互感為當(dāng)電流以變化時,線圈中的互感電動勢為題 12-7 圖第十四章波 動 光 學(xué)14-1在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,若單色光源S 到兩縫S1 、S2 距離相等,則觀

10、察屏上中央明條紋位于圖中O 處,現(xiàn)將光源S 向下移動到圖中的S位置,則()(A) 中央明紋向上移動,且條紋間距增大(B) 中央明紋向上移動,且條紋間距不變(C) 中央明紋向下移動,且條紋間距增大(D) 中央明紋向下移動,且條紋間距不變分析與解由S 發(fā)出的光到達(dá)S1 、S2 的光程相同,它們傳到屏上中央O 處,光程差0,形成明紋當(dāng)光源由S 移到S時,由S到達(dá)狹縫S1 和S2 的兩束光產(chǎn)生了光程差為了保持原中央明紋處的光程差為0,它會向上移到圖中O處使得由S沿S1 、S2 狹縫傳到O處的光程差仍為0而屏上各級條紋位置只是向上平移,因此條紋間距不變故選(B)題14-1 圖14-2如圖所示,折射率為n

11、2 ,厚度為e 的透明介質(zhì)薄膜的上方和下方的透明介質(zhì)的折射率分別為n1 和n3,且n1 n2 ,n2 n3 ,若用波長為的單色平行光垂直入射到該薄膜上,則從薄膜上、下兩表面反射的光束的光程差是()題14-2 圖分析與解由于n1 n2 ,n2 n3 ,因此在上表面的反射光有半波損失,下表面的反射光沒有半波損失,故它們的光程差,這里是光在真空中的波長因此正確答案為(B)14-3如圖(a)所示,兩個直徑有微小差別的彼此平行的滾柱之間的距離為L,夾在兩塊平面晶體的中間,形成空氣劈形膜,當(dāng)單色光垂直入射時,產(chǎn)生等厚干涉條紋,如果滾柱之間的距離L 變小,則在L 范圍內(nèi)干涉條紋的()(A) 數(shù)目減小,間距變

12、大(B) 數(shù)目減小,間距不變(C) 數(shù)目不變,間距變小 (D) 數(shù)目增加,間距變小題14-3圖分析與解圖(a)裝置形成的劈尖等效圖如圖(b)所示圖中 d為兩滾柱的直徑差,b 為兩相鄰明(或暗)條紋間距因?yàn)閐 不變,當(dāng)L 變小時, 變大,L、b均變小由圖可得,因此條紋總數(shù),因?yàn)閐和n 不變,所以N 不變正確答案為(C)14-4用平行單色光垂直照射在單縫上時,可觀察夫瑯禾費(fèi)衍射.若屏上點(diǎn)P處為第二級暗紋,則相應(yīng)的單縫波陣面可分成的半波帶數(shù)目為()(A) 3 個(B) 4 個(C) 5 個(D) 6 個分析與解根據(jù)單縫衍射公式因此第k 級暗紋對應(yīng)的單縫處波陣面被分成2k 個半波帶,第k 級明紋對應(yīng)的

13、單縫波陣面被分成2k1 個半波帶則對應(yīng)第二級暗紋,單縫處波陣面被分成4個半波帶故選(B)14-5波長550 nm 的單色光垂直入射于光柵常數(shù)d 1.0 10-4 cm 的光柵上,可能觀察到的光譜線的最大級次為()(A) 4(B) 3(C) 2(D) 1分析與解由光柵方程,可能觀察到的最大級次為即只能看到第1 級明紋,正確答案為(D)14-6 三個偏振片P1 、P2 與P3 堆疊在一起,P1 與P3的偏振化方向相互垂直,P2與P1 的偏振化方向間的夾角為30,強(qiáng)度為I0 的自然光入射于偏振片P1 ,并依次透過偏振片P1 、P2與P3 ,則通過三個偏振片后的光強(qiáng)為()(A) 3I0/16(B) I

14、0/8(C) 3I0/32(D) 0分析與解自然光透過偏振片后光強(qiáng)為I1 I0/2由于P1 和P2 的偏振化方向成30,所以偏振光透過P2 后光強(qiáng)由馬呂斯定律得而P2和P3 的偏振化方向也成60,則透過P3 后光強(qiáng)變?yōu)楣蚀鸢笧椋–)14-7 自然光以60的入射角照射到兩介質(zhì)交界面時,反射光為完全線偏振光,則折射光為( )(A) 完全線偏振光,且折射角是30(B) 部分偏振光且只是在該光由真空入射到折射率為的介質(zhì)時,折射角是30(C) 部分偏振光,但須知兩種介質(zhì)的折射率才能確定折射角(D) 部分偏振光且折射角是30分析與解 根據(jù)布儒斯特定律,當(dāng)入射角為布儒斯特角時,反射光是線偏振光,相應(yīng)的折射光

15、為部分偏振光.此時,反射光與折射光垂直.因?yàn)槿肷浣菫?0,反射角也為60,所以折射角為30.故選(D).14-9在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中,用波長546.1 nm 的單色光照射,雙縫與屏的距離d300mm測得中央明紋兩側(cè)的兩個第五級明條紋的間距為12.2 mm,求雙縫間的距離分析雙縫干涉在屏上形成的條紋是上下對稱且等間隔的如果設(shè)兩明紋間隔為x,則由中央明紋兩側(cè)第五級明紋間距x5 x-5 10x 可求出x再由公式x dd 即可求出雙縫間距d解根據(jù)分析:x (x5 x-5)/10 1.2210-3 m雙縫間距: d dx 1.34 10-4 m14-11如圖所示,將一折射率為1.58的云母片覆蓋于楊氏雙縫上

16、的一條縫上,使得屏上原中央極大的所在點(diǎn)O改變?yōu)榈谖寮壝骷y.假定=550 nm,求:(1)條紋如何移動?(2) 云母片的厚度t.題14-11圖分析(1)本題是干涉現(xiàn)象在工程測量中的一個具體應(yīng)用,它可以用來測量透明介質(zhì)薄片的微小厚度或折射率在不加介質(zhì)片之前,兩相干光均在空氣中傳播,它們到達(dá)屏上任一點(diǎn)P 的光程差由其幾何路程差決定,對于點(diǎn)O,光程差0,故點(diǎn)O 處為中央明紋,其余條紋相對點(diǎn)O 對稱分布而在插入介質(zhì)片后,雖然兩相干光在兩介質(zhì)薄片中的幾何路程相同,但光程卻不同,對于點(diǎn)O,0,故點(diǎn)O 不再是中央明紋,整個條紋發(fā)生平移原來中央明紋將出現(xiàn)在兩束光到達(dá)屏上光程差=0的位置.(2) 干涉條紋空間分布

17、的變化完全取決于光程差的變化因此,對于屏上某點(diǎn)P(明紋或暗紋位置),只要計算出插入介質(zhì)片前后光程差的變化,即可知道其干涉條紋的變化情況插入介質(zhì)前的光程差1 r1 r 2 k1 (對應(yīng)k1 級明紋),插入介質(zhì)后的光程差2 (n1)d r1 r2 k1 (對應(yīng)k1 級明紋)光程差的變化量為2 1 (n 1)d (k2 k1 )式中(k2 k1 )可以理解為移過點(diǎn)P 的條紋數(shù)(本題為5)因此,對于這類問題,求解光程差的變化量是解題的關(guān)鍵解由上述分析可知,兩介質(zhì)片插入前后,對于原中央明紋所在點(diǎn)O,有將有關(guān)數(shù)據(jù)代入可得14-13利用空氣劈尖測細(xì)絲直徑如圖所示,已知589.3 nm,L 2.888 10-

18、2m,測得30 條條紋的總寬度為4.259 10-3 m,求細(xì)絲直徑d分析在應(yīng)用劈尖干涉公式 時,應(yīng)注意相鄰條紋的間距b 是N 條條紋的寬度x 除以(N 1)對空氣劈尖n 1解由分析知,相鄰條紋間距,則細(xì)絲直徑為題14-13 圖14-21一單色平行光垂直照射于一單縫,若其第三條明紋位置正好和波長為600 nm的單色光垂直入射時的第二級明紋的位置一樣,求前一種單色光的波長分析采用比較法來確定波長對應(yīng)于同一觀察點(diǎn),兩次衍射的光程差相同,由于衍射明紋條件,故有,在兩明紋級次和其中一種波長已知的情況下,即可求出另一種未知波長解根據(jù)分析,將代入 ,得第十五章狹義相對論151有下列幾種說法:(1) 兩個相

19、互作用的粒子系統(tǒng)對某一慣性系滿足動量守恒,對另一個慣性系來說,其動量不一定守恒;(2) 在真空中,光的速度與光的頻率、光源的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān);(3) 在任何慣性系中,光在真空中沿任何方向的傳播速率都相同.其中哪些說法是正確的? ()(A) 只有(1)、(2)是正確的(B) 只有(1)、(3)是正確的(C) 只有(2)、(3)是正確的 (D) 三種說法都是正確的分析與解物理相對性原理和光速不變原理是相對論的基礎(chǔ).前者是理論基礎(chǔ),后者是實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ).按照這兩個原理,任何物理規(guī)律(含題述動量守恒定律)對某一慣性系成立,對另一慣性系也同樣成立.而光在真空中的速度與光源頻率和運(yùn)動狀態(tài)無關(guān),從任何慣性系(相對光源

20、靜止還是運(yùn)動)測得光速均為3108 ms-1 .迄今為止,還沒有實(shí)驗(yàn)?zāi)芡品@一事實(shí).由此可見,(2)(3)說法是正確的,故選(C).152按照相對論的時空觀,判斷下列敘述中正確的是()(A) 在一個慣性系中兩個同時的事件,在另一慣性系中一定是同時事件(B) 在一個慣性系中兩個同時的事件,在另一慣性系中一定是不同時事件(C) 在一個慣性系中兩個同時又同地的事件,在另一慣性系中一定是同時同地事件(D) 在一個慣性系中兩個同時不同地的事件,在另一慣性系中只可能同時不同地() 在一個慣性系中兩個同時不同地事件,在另一慣性系中只可能同地不同時分析與解設(shè)在慣性系中發(fā)生兩個事件,其時間和空間間隔分別為t 和

21、x,按照洛倫茲坐標(biāo)變換,在系中測得兩事件時間和空間間隔分別為和討論上述兩式,可對題述幾種說法的正確性予以判斷:說法(A)(B)是不正確的,這是因?yàn)樵谝粋€慣性系(如系)發(fā)生的同時(t0)事件,在另一個慣性系(如系)中是否同時有兩種可能,這取決于那兩個事件在 系中發(fā)生的地點(diǎn)是同地(x0)還是不同地(x0).說法(D)()也是不正確的,由上述兩式可知:在系發(fā)生兩個同時(t0)不同地(x0)事件,在系中一定是既不同時(t0)也不同地(x0),但是在 系中的兩個同時同地事件,在系中一定是同時同地的,故只有說法(C)正確.有興趣的讀者,可對上述兩式詳加討論,以增加對相對論時空觀的深入理解.153有一細(xì)棒固

22、定在系中,它與Ox軸的夾角60,如果系以速度u 沿Ox方向相對于系運(yùn)動,系中觀察者測得細(xì)棒與Ox 軸的夾角()(A) 等于60 (B) 大于60 (C) 小于60(D) 當(dāng)系沿Ox 正方向運(yùn)動時大于60,而當(dāng)系沿Ox負(fù)方向運(yùn)動時小于60分析與解按照相對論的長度收縮效應(yīng),靜止于系的細(xì)棒在運(yùn)動方向的分量(即Ox 軸方向)相對系觀察者來說將會縮短,而在垂直于運(yùn)動方向上的分量不變,因此系中觀察者測得細(xì)棒與Ox 軸夾角將會大于60,此結(jié)論與系相對系沿Ox 軸正向還是負(fù)向運(yùn)動無關(guān).由此可見應(yīng)選(C). 154一飛船的固有長度為L,相對于地面以速度v1 作勻速直線運(yùn)動,從飛船中的后端向飛船中的前端的一個靶子

23、發(fā)射一顆相對于飛船的速度為v2 的子彈.在飛船上測得子彈從射出到擊中靶的時間間隔是() (c 表示真空中光速)(A) (B) (C) (D) 分析與解固有長度是指相對測量對象靜止的觀察者所測,則題中L、v2 以及所求時間間隔均為同一參考系(此處指飛船)中的三個相關(guān)物理量,求解時與相對論的時空觀無關(guān).故選(C).討論從地面測得的上述時間間隔為多少? 建議讀者自己求解.注意此處要用到相對論時空觀方面的規(guī)律了.155設(shè)系以速率v0.60c相對于系沿xx軸運(yùn)動,且在tt0時,x x0.(1)若有一事件,在系中發(fā)生于t2.0107,x50m處,該事件在系中發(fā)生于何時刻?(2)如有另一事件發(fā)生于系中t3.

24、010-7 ,x10m處,在系中測得這兩個事件的時間間隔為多少?分析在相對論中,可用一組時空坐標(biāo)(x,y,z,t)表示一個事件.因此,本題可直接利用洛倫茲變換把兩事件從系變換到系中.解(1) 由洛倫茲變換可得系的觀察者測得第一事件發(fā)生的時刻為(2) 同理,第二個事件發(fā)生的時刻為所以,在系中兩事件的時間間隔為156設(shè)有兩個參考系 和,它們的原點(diǎn)在t0和t0時重合在一起.有一事件,在系中發(fā)生在t8.0108 s,x60m,y0,z0處,若系相對于系以速率v0.6c 沿xx軸運(yùn)動,問該事件在系中的時空坐標(biāo)各為多少?分析本題可直接由洛倫茲逆變換將該事件從系轉(zhuǎn)換到系.解由洛倫茲逆變換得該事件在 系的時空

25、坐標(biāo)分別為y y0z z0157一列火車長0.30 km(火車上觀察者測得),以100 kmh-1 的速度行駛,地面上觀察者發(fā)現(xiàn)有兩個閃電同時擊中火車的前后兩端.問火車上的觀察者測得兩閃電擊中火車前后兩端的時間間隔為多少?分析首先應(yīng)確定參考系,如設(shè)地面為系,火車為系,把兩閃電擊中火車前后端視為兩個事件(即兩組不同的時空坐標(biāo)).地面觀察者看到兩閃電同時擊中,即兩閃電在系中的時間間隔tt2t10.火車的長度是相對火車靜止的觀察者測得的長度(注:物體長度在不指明觀察者的情況下,均指相對其靜止參考系測得的長度),即兩事件在系中的空間間隔xx2 x10.30103 m.系相對系的速度即為火車速度(對初學(xué)

26、者來說,完成上述基本分析是十分必要的).由洛倫茲變換可得兩事件時間間隔之間的關(guān)系式為 (1) (2)將已知條件代入式(1)可直接解得結(jié)果.也可利用式(2)求解,此時應(yīng)注意,式中為地面觀察者測得兩事件的空間間隔,即系中測得的火車長度,而不是火車原長.根據(jù)相對論,運(yùn)動物體(火車)有長度收縮效應(yīng),即.考慮這一關(guān)系方可利用式(2)求解.解1根據(jù)分析,由式(1)可得火車(系)上的觀察者測得兩閃電擊中火車前后端的時間間隔為負(fù)號說明火車上的觀察者測得閃電先擊中車頭x2 處.解2根據(jù)分析,把關(guān)系式 代入式(2)亦可得與解1相同的結(jié)果.相比之下解1較簡便,這是因?yàn)榻?中直接利用了0.30 km這一已知條件.15

27、8在慣性系中,某事件A發(fā)生在x1處,經(jīng)過2.0 106后,另一事件B發(fā)生在x2處,已知x2x1300 m.問:(1) 能否找到一個相對系作勻速直線運(yùn)動的參考系,在系中,兩事件發(fā)生在同一地點(diǎn)?(2) 在系中,上述兩事件的時間間隔為多少?分析在相對論中,從不同慣性系測得兩事件的空間間隔和時間間隔有可能是不同的.它與兩慣性系之間的相對速度有關(guān).設(shè)慣性系以速度v 相對系沿x 軸正向運(yùn)動,因在 系中兩事件的時空坐標(biāo)已知,由洛倫茲時空變換式,可得 (1) (2)兩事件在系中發(fā)生在同一地點(diǎn),即x2x10,代入式(1)可求出v 值以此作勻速直線運(yùn)動的系,即為所尋找的參考系.然后由式(2)可得兩事件在系中的時間

28、間隔.對于本題第二問,也可從相對論時間延緩效應(yīng)來分析.因?yàn)槿绻麅墒录谙抵邪l(fā)生在同一地點(diǎn),則t為固有時間間隔(原時),由時間延緩效應(yīng)關(guān)系式可直接求得結(jié)果.解(1) 令x2x10,由式(1)可得(2) 將v值代入式(2),可得這表明在系中事件A先發(fā)生.第十六章量子物理161下列物體哪個是絕對黑體()(A) 不輻射可見光的物體(B) 不輻射任何光線的物體(C) 不能反射可見光的物體 (D) 不能反射任何光線的物體分析與解一般來說,任何物體對外來輻射同時會有三種反應(yīng):反射、透射和吸收,各部分的比例與材料、溫度、波長有關(guān).同時任何物體在任何溫度下會同時對外輻射,實(shí)驗(yàn)和理解證明:一個物體輻射能力正比于其

29、吸收能力.做為一種極端情況,絕對黑體(一種理想模型)能將外來輻射(可見光或不可見光)全部吸收,自然也就不會反射任何光線,同時其對外輻射能力最強(qiáng).綜上所述應(yīng)選(D).162光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)都是光子和物質(zhì)原子中的電子相互作用過程,其區(qū)別何在? 在下面幾種理解中,正確的是()(A) 兩種效應(yīng)中電子與光子組成的系統(tǒng)都服從能量守恒定律和動量守恒定律(B) 光電效應(yīng)是由于電子吸收光子能量而產(chǎn)生的,而康普頓效應(yīng)則是由于電子與光子的彈性碰撞過程(C) 兩種效應(yīng)都相當(dāng)于電子與光子的彈性碰撞過程(D) 兩種效應(yīng)都屬于電子吸收光子的過程分析與解兩種效應(yīng)都屬于電子與光子的作用過程,不同之處在于:光電效應(yīng)是由于電子吸收光子而產(chǎn)生的,光子的能量和動量會在電子以及束縛電子的原子、分子或固體之間按照適當(dāng)?shù)谋壤峙?,但僅就電子和光子而言,兩者之間并不是一個彈性碰撞過程,也不滿足能量和動量守恒.而康普頓效應(yīng)中的電子屬于“自由”電子,其作用相當(dāng)于一個彈性碰撞過程,作用后的光子并未消失,兩者之間滿足能量和動量守恒.綜上所述,應(yīng)選(B).163關(guān)于光子的性質(zhì),有以下說法(1) 不論真空中或介質(zhì)中的速度都是c;(2) 它的靜止質(zhì)量為零;(3) 它的動量為;

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