一电子以0.99c的速率运动.问: (1)电子的总能量是多少? (2)电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少?(电子静止质量m0=9.1×10-31 kg) 题目和参考答案——精英家教网——
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一电子以0.99c的速率运动。问： （1）电子的总能量是多少？ （2）电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多少？（电子静止质量m0=9.1×10-31 kg）
解：（1）则（2）
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科目：高中物理
一电子（m0=9.1×10-31&kg）以0.99c的速率运动．问：（1）电子的总能量是多大？（2）电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？
科目：高中物理
来源：学年江苏省高三高考一轮复习第十三章第3单元物理试卷（解析版）
题型：计算题
一电子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率运动．问：(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？&
科目：高中物理
来源：人教版高三物理电磁波相对论专项训练
题型：填空题
一电子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率运动．问：(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？&&
科目：高中物理
一电子(m0＝9.1×10－31 kg)以0.99c的速率运动．问：(1)电子的总能量是多大？(2)电子的经典力学的动能与相对论的动能之比是多大？&&
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一个电子的总能量是它的静止能量的5倍，问它的速率、动量、动能各为多少？
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一个电子的总能量是它的静止能量的5倍，问它的速率、动量、动能各为多少？
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1某种快速运动的介子其总能量E=3000MeV，这种介子静止时的能量E0=100MeV。若这种介子的固有寿命τ0=2.0×10-6s，求它运动的距离。2若把能量0.50×106eV给予电子，且电子垂直于磁场运动，则其运动径迹是半径为2.0cm的圆。问：3已知质点的运动方程为r=2ti+(19-2t2)j，式中r以m计，t以s计，试求：4一匀质圆盘，半径R=1m，绕通过圆心垂直盘面的固定竖直轴转动。t=0时，ω0=0，其角加速度按a=t/2的规律变化。问t为何值时圆盘边缘某点的加速度与半径成45°角?
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确认密码：狭义相对论训练题；1、π?介子的平均固有寿命是??2.5?10?8；2、?子在相对自身静止的惯性参考系中的平均寿命?；3、设在S′系中静止立方体的体积为L03，立方体；4、一个电子以0.99c的速率运动；⑴、电子的总能量是多少？；⑵、电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多大？；5、两个电子以0.8c的速率相向运动，它们的相对；6、在相对于实验室静止的平面直
狭义相对论训练题
1、π?介子的平均固有寿命是??2.5?10?8s，今有以0.73c运行的π?介子脉冲，其平均寿命是多少？在其平均寿命内，π?介质行进的距离是多少？若不考虑相对论效应时，π?介子运行的距离为多大？若以0.99c运行，又将如何？
2、?子在相对自身静止的惯性参考系中的平均寿命?0?2.0?10?6s．宇宙射线与大气在高空某处发生核反应产生一批?子，以v = 0.99c的速度（c为真空中的光速）向下运动并衰变．根据放射性衰变定律，相对给定惯性参考系，若t = 0时刻的粒子数为N(0), t时刻剩余的粒子数为N(t)，则有N?t??N?0?e?t，式中?为相对该惯性系粒子的平均寿命．若能到达地面的?子数为原来的5％，试估算?子产生处相对于地面的高度h．不考虑重力和地磁场对?子运动的影响。
3、设在S′系中静止立方体的体积为L03，立方体各边与坐标轴平行，试求在相对于S′系以速度v沿S′系中坐标轴运动的S系中测得立方体的体积为多少？
4、一个电子以0.99c的速率运动。设电子的静止质量为9.1×10-31kg，问：
⑴、 电子的总能量是多少？
⑵、 电子的经典力学的动能与相对论动能之比是多大？
5、两个电子以0.8c的速率相向运动，它们的相对速度是多少？
6、在相对于实验室静止的平面直角坐标系S中，有一个光子，沿x轴正方向射向一个静止于坐标原点O的电子。在y轴方向探测到一个散射光子。已知电子的静止质量为m0，光速为c，入射光子的能量与散射光子的能量之差等于电子静止能量的1
⑴、 试求电子运动速度的大小v；电子运动的方向与轴的夹角θ；电子运动到离原点距离为L0（作为已知量）的A点所经历的时间Δt；
⑵、 在电子以⑴中的速度v开始运动时，一观察者相对于坐标系S也以速度v沿S中电子运动的方向运动（即相对于电子静止），试求测出的OA的长度。
7、爱因斯坦的“等效原理”指出，在不十分大的空间范围和时间间隔内，惯性系中引力作用下的物理规律与没有引力但有适当加速度的非惯性系中的物理规律是相同的．现在研究以下问题．
⑴、试从光量子的观点出发，讨论在地面附近的重力场中，由地面向离地面的距离为L处的接收器发射频率为ν0的激光与接收器接收到的频率ν之间的关系。
⑵、假设地球对物体没有引力作用，现在一只以加速度a沿直线做匀加速运动的箱子中做一假想实验．在箱尾和箱头处分别安装一适当的激光发射器和激光接收器，两者间的距离为L，现从发射器向接收器发射周期为T0的激光．试从地面参考系的观点出发，求出位于箱头处的接收器所接收到的激光周期T. ⑶、要使上述两个问题所得到的结论是完全等价的。则问题⑵中的箱子的加速度的大小和方向应如何?
-78、一个粒子静止时测得其寿命为10s。如果该粒子产生后具有0.99c的速度，问其衰变前走了多长距离？
9、假设我们所在的宇宙就是一个大黑洞，即我们不可能把光发射到我们的宇宙之外。所以即使在宇宙之外还存在空间，还存在天体的话（这完全是一种假设），那么外面的天体看我们的宇宙就是一个“黑洞”。-263试从这一假定估算我们宇宙的半径。设宇宙是密度均匀的球体，宇宙的平均密度约为ρ=10kg/m的数量级。
10、一艘宇宙飞船以0.8c的速度于中午飞经地球，此时飞船上和地球上的观察者都把自己的时钟拨到12点。
⑴、按飞船上的时钟于午后12点30分飞经一星际宇航站，该站相对地球固定，其时钟指示的是地球
时间。试问按宇航站的时钟飞船何时到达该站？
⑵、试问按地球上的坐标测量，宇航站离地球多远？
⑶、于飞船时间午后12点30分从飞船向地球发送无线电信号，试问地球上的观察者何时（按地球时间）接到信号？
⑷、若地球上的观察者在接收到信号后立即发出回答信号，试问飞船何时（按飞船时间）接收到回答信号？
11、一个以0.8c的速率沿x方向运动的粒子衰变成两个静止质量均为m0的粒子，其中一个粒子以0.6c速度沿-y方向运动，设衰变前粒子的静止质量为M0，试求：
⑴、 另一个粒子的运动速率和方向；
m⑵、 0。 M0
12、一块后玻璃以速率v向右运动，在A点发出的光将通过玻璃到达B点，A、B之间的距离为L，玻璃在其静止参照系中的厚度为D，折射率为n，问光由A点传到B点需要多长时
13、参考系S′相对于惯性系S按照图示方向以v匀速运动。两根细长的直尺A′
B′和AB的静止长度相同，它们分别按图中所示的方式静置于S′系和S系中，
且设两尺在垂直于长度方向上的间距可略。静止在A和B上的两个钟的计时率
已按相对论的要求调好，静止在A′和B′上的两个钟的计时率也已按相对论
的要求调好，但这四个钟的零点却是按下述方式确定的：当A′钟与A钟相遇时，两钟均调到零点；当B′钟与B钟相遇时，两钟均调到零点。
设A′与A相遇时，A发出光信号，已知B′接收到该信号时，B′钟的读数为1个时间单位。 ⑴、 试问B接收到该信号时，B钟的读数为多少个时间单位？
⑵、 若B′接收到信号后，立即发出应答光信号。试问：①、A′接收到该应答信号时，A′钟的读
数为多少时间单位？②、A接收到该应答信号时，A钟的读数为多少时间单位？
14、试从相对论能量和动量的角度分析论证：
⑴、 一个光子与真空中处于静止状态的自由电子碰撞时，光子的能量不可能完全被电子吸收。
⑵、 光子射到金属表面时，其能量有可能完全被吸收并使电子逸出金属表面，产生光电效应。
15、在某康普顿散射实验中，散射光线与入射光线夹角（即散射角）为60o，散射光波长为0.0254nm，试求反冲电子的动能和动量。
16、波长为λ0的光子与一运动自由电子相碰，碰后电子静止，原光子消失，产生一个波长为λ1的光子，后者的运动方向与原光子的运动方向成θ=60°角。之后，此光子又与一个静止的自由电子相碰，碰后此光子消失，同时产生一个波长为λ2=0.125nm的光子，后者的运动方向又与碰前光子的运动方向成θ=60°--角。试求第一个运动电子的德布罗意波长。（普朗克常数h=6.6×1034J?s，电子静止质量m=9.1×1031kg，光速c=3.0×108m/s）
17、设地球是一个半径为6370km的球体。在赤道上空离地面1千多公里处和赤道共面的圆与赤道形成的环形区域内，地磁场可看作是均匀的，其磁感应强度为B=3.20×10-6T。某种带电宇宙射线粒子，其静质量为m0=6.68×10-27kg，其电荷量为q=3.20×10-19C，在地球赤道上空的均匀地磁场中围绕地心做半径为R=7370km的圆周运动。
已知在相对论中只要作用于粒子的力F的方向始终与粒子运动的速度的方向垂直，
则运动粒子的质量
和加速度与力F的关系仍为F=ma，但式中的质量m为粒子的相对论质量。问：
⑴、 该粒子的动能为多大？
⑵、 该粒子在圆形轨道上运动时与一个不带电的静质量为m2 = 4m0的静止粒子发生碰撞，并被其吸收
形成一个复合粒子，试求复合粒子的静质量m1。
18、一束能量为1MeV的电子束在云室中的轨迹是一连串小水滴。水滴的线度是10-5m，问该轨迹与直线的差别是否很大？为什么？
19、电子为何不能处于原子核内？已知原子核的线度为10fm，试给出合理的解释。
20、已知某台空调器按可逆卡诺循环运转，并且其中的做功装置连续工作时所提供的功率为P0。绝对零度取为-273°C。
⑴、夏天，室外温度为恒定的T1，启动空调连续工作，最后可将室温降至恒定的T2。室外通过热传导在单位时间内向室内传输的热量正比于T2-T1（牛顿泠却定律），比例系数为A，试用T1、P0和A来表示T2。
⑵、当室外温度为30°C时，若这台空调器只有30%的时间处于工作状态，则室温可维持在20°C。试问室外温度最高为多少时，用此空调器仍可使室温维持在20°C。
⑶、 在冬天，可将空调器吸热、放热方向。试问当室外温度最低为多少时，用此空调器可使室温维持
21、飞机在上空以速度v=200m/s作水平飞行，发出频率为f0=2000Hz的声波。静止在地面上的观察者测定飞机发出的声波的频率，当飞机越过观察者上空时，观察者在4s钟内测出的频率从f1=2400Hz降为f2=1600Hz。已知声波在空气中的速度为v0=330m/s。试求飞机飞行的高度h.
22、在一条单行道上，有一支乐队沿着同一方向匀速前进，乐队后面有一坐在车上的旅行者匀速向他们靠近。此时，乐队正奏出频率为440Hz的音调。在乐队前面街上有一个固定话筒作现场转播。旅行者从车上的收音机中收听演奏。旅行者发现从前面乐队直接听到的声音和从广播听到的声音混合后产生“拍”，并测出三秒钟有四“拍”。已知车速为18km/h，声速为330m/s，试计算乐队前进的速度。
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（以无穷远为电势能零点）．请根据以上条件完成下面的问题．①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En= E1
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围．不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能． - 跟谁学
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跟谁学学生版:genshuixue_student精品好课等你领在线咨询下载客户端关注微信公众号&&&分类： 根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r1，静电力常量为k．（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小；（2）氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1，其中n为量子数，即轨道序号，rn为电子处于第n轨道时的轨道半径．电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和．理论证明，系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：Ep=-k e2
（以无穷远为电势能零点）．请根据以上条件完成下面的问题．①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En= E1
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围．不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能． 根据玻尔理论，电子绕氢原子核运动可以看作是仅在库仑引力作用下的匀速圆周运动，已知电子的电荷量为e，质量为m，电子在第1轨道运动的半径为r1，静电力常量为k．（1）电子绕氢原子核做圆周运动时，可等效为环形电流，试计算电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期及形成的等效电流的大小；（2）氢原子在不同的能量状态，对应着电子在不同的轨道上绕核做匀速圆周运动，电子做圆周运动的轨道半径满足rn=n2r1，其中n为量子数，即轨道序号，rn为电子处于第n轨道时的轨道半径．电子在第n轨道运动时氢原子的能量En为电子动能与“电子-原子核”这个系统电势能的总和．理论证明，系统的电势能Ep和电子绕氢原子核做圆周运动的半径r存在关系：Ep=-k2
（以无穷远为电势能零点）．请根据以上条件完成下面的问题．①试证明电子在第n轨道运动时氢原子的能量En和电子在第1轨道运动时氢原子的能量E1满足关系式En=1
②假设氢原子甲核外做圆周运动的电子从第2轨道跃迁到第1轨道的过程中所释放的能量，恰好被量子数n=4的氢原子乙吸收并使其电离，即其核外在第4轨道做圆周运动的电子脱离氢原子核的作用范围．不考虑电离前后原子核的动能改变，试求氢原子乙电离后电子的动能．科目:最佳答案解：（1）设电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期为T1，形成的等效电流大小为I1，根据牛顿第二定律有：2r21=m4π2T21r1
则有：1=2πemr31k
又因为：1=eT1
有：1=e22πkmr31
（2）①设电子在第1轨道上运动的速度大小为v1，根据牛顿第二定律有2r21=mv21r1
电子在第1轨道运动的动能：k1=12mv21=ke22r1
电子在第1轨道运动时氢原子的能量 E1=-k2r1+ke22r1=-ke22r1 同理，电子在第n轨道运动时氢原子的能量
En=-k2rn+ke22rn=-ke22rn 又因为 rn=n2r1则有 En=-k22rn=-k22n2r1=1n2
命题得证．
②由①可知，电子在第1轨道运动时氢原子的能量
E1=-k22r1电子在第2轨道运动时氢原子的能量
E2=122=-k28r1
电子从第2轨道跃迁到第1轨道所释放的能量△E=E2-E1=28r1电子在第4轨道运动时氢原子的能量
E4=14=-k232r1
设氢原子电离后电子具有的动能为Ek，根据能量守恒有Ek=E4+△E
解得Ek=-k232r1+28r1=232r1；
答：（1）电子绕氢原子核在第1轨道上做圆周运动的周期：1=2πemr31k，及形成的等效电流的大小：1=e22πkmr31； （2）①证明如上所示；②氢原子乙电离后电子的动能232r1．解析（1）根据库仑力提供向心力，结合圆周运动周期的公式，再由电流表达式，即可求解；（2）根据牛顿第二定律，结合动能与电势能表达式，从而确定各轨道的能级，最后由能量守恒定律，即可求解．知识点:&&基础试题拔高试题热门知识点最新试题
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