BAI TAP 12 NC CHUONG 08
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (87.68 KB, 3 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
Bài tập vật lí 12 chương VIII: Sơ lược về thuyết tương ñối hẹp Năm học 2009 – 2010
<b>Giáo viên: Ngô Tắch - Tr</b>ường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵ<b>ng Trang 1/6</b>
<b>Chương VIII: SƠ LƯỢC VỀ THUYẾT TƯƠNG ðỐI HẸP. </b>
<b>Phần A: TĨM TẮT LÍ THUYẾT </b>
<b>BÀI 39: THUYẾT TƯƠNG ðỐI HẸP </b>
<b>1. Hạn chế của cơ học cổñiển </b>
Khi khoa học và kỹ thuật phát triển mạnh thì nhiều sự kiện mà cơ học cổ
điển khơng giải quyết được, như trong các hệ qui chiếu chuyển động có tốc
độ lớn ( xấp xỉ tốc độ ánh sáng trong chân khơng ) thì kích thước của vật,
khối lượng, thời gian là các ñại lượng thay ñổi. Năm 1905 xây dựng thuyết
tương ñối ñề ñể giải quết các hạn chế của cơ cổ ñiển.
<b>2. Các tiên ñề Anh-xtanh </b>
<b>Tiên ñề 1: ( nguyên lý t</b>ương ñối) Các <i>ñịnh luật vật lí ( cơ học, điện từ học </i>
<i>…) diễn ra như nhau trong mọi hệ qui chiếu quán tính. </i>
<b>Tiên ñề 2: ( Nguyên lý v</b>ề sự bất biến của vận tốc ánh sáng) T<i>ốc ñộ của ánh </i>
<i>sáng trong chân khơng có cùng độ lớn bằng c trong mọi hệ qui chiếu qn </i>
<i>tính, khơng phụ thuộc vào phương truyền và vận tốc của nguồn sáng hay </i>
<i>máy thu: </i>
c = 299.792.458 m/s ≈ 300 000 km/s.
<b>3. Hai hệ quả của thuyết tương ñối hẹp </b>
•<b> Sự co ñộ dài </b>
Một thanh nằm yên dọc theo trục tọa ñộ trong một hệ qui chiếu qn tính
K có chiều dài là l0 ( gọi là chiều dài riêng ).
ðộ dài l của thanh này ño ñược trong hệ qui chiếu K khi thanh này chuyển
ñộng dọc theo trục tọa ñộ của hệ qui chiếu K xác định bởi cơng thức:
<i>l = l0</i>
2
2
v
1
c
− <i>< l</i>0.
Bài tập vật lí 12 chương VIII: Sơ lược về thuyết tương ñối hẹp Năm học 2009 – 2010
<b>Giáo viên: Ngô Tắch - Tr</b>ường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵ<b>ng Trang 2/6</b>
<i>Vậy: độ dài của thanh bị co lại theo dọc theo phương chuyển ựộng của </i>
<i>nó một lượng: </i>∆<i>l = l</i>0<i> Ờ l = </i>
2
0 2
v
1-c
<i>l</i>
•<b> Sự chậm lại của ñồng hồ chuyển ñộng </b>
Tại một ñiểm M′ trong hệ quán tính K′ chuyển ñộng với tốc độ v đối với
hệ qn tính K, có một hiện tượng vật lí diễn ra trong khoảng thời gian
∆t0 ño ñược trong hệ qui chiếu K′. Khoảng thời gian xảy ra hiện tượng
này nếu ño trong hệ qui chiếu K là ∆t ñược xác ñịnh bởi công thức:
∆t = 0
0
2
2
t
t
v
1
c
∆ <sub>> ∆</sub>
−
.
<i>Vậy: ðồng hồ gắn với vật chuyển ñộng chạy chậm hơn ñồng hồ gắn với </i>
<i>vật ñứng yên. </i>
<b>BÀI 40: HỆ THỨC ANH-XTANH GIỮA KHỐI LƯỢNG </b>
<b>VÀ NĂNG LƯỢNG </b>
<b>1. Khối lượng tương đối tính: </b>
Khi một vật đứng n thì có khối lượng m0 gọi là khối lượng nghĩ. Nếu như
vật đó chuyển động với tốc độ v thì có khối lượng m được xác định bởi
cơng thức
m = 0
2
2
m
v
1
c
−
> m0.
m gọi là khối lượng tương đối tính của vật.
<b>2. Hệ thức giữa năng lượng và khối lượng </b>
• Thuyết tương ñối ñã thiết lập ñược mối quan hệ giữa năng lượng toàn
phần của vật khối lượng của vật ( hay hệ vật ):
E = mc2 = 0
2
2
m
v
1
c
−
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
Bài tập vật lí 12 chương VIII: Sơ lược về thuyết tương ñối hẹp Năm học 2009 – 2010
<b>Giáo viên: Ngô Tắch - Tr</b>ường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵ<b>ng Trang 3/6</b>
Ớ Khi khối lượng thay ựổi ∆m thì năng lượng thay ựổi ∆E = ∆mc2
Ớ Các trường hợp riêng
+ Khi v = 0 thì E0 = m0c2. E0 gọi là năng lượng nghỉ.
+ Khi v << c thì
2
2
2
2
v
1
1 v
1
1
c
<sub>v</sub>
2 c
1
c
<< →
= +
−
Suy ra: E = m0(
2
2
1 v
1
2 c
+
)c2 = m0c2 +2
0
1
m v
2
• Trong hệ kín thì khối lượng và năng lượng thơng thường khơng bảo tồn,
chỉ có nă<b>ng lượng tồn phần b</b>ảo tồn.
• Một vật có khối lượng nghỉ m0 khi chuyển ñộng với tốc độ v thì động
năng của vật tính bởi cơng thức:
Wđ = ( m- m0 )c2 = 0 2 <sub>2</sub>
2
1
m c 1
v
1
c
<sub>−</sub>
−
<b>3. Áp dụng cho phôtôn </b>
Theo thuyết lượng tử ánh sáng, phôtôn ứng với bức xạ đơn sắc có bước
sóng λ và tần số f có năng lượng:
ε = hf = hc
λ .
Theo thuyết tương đối thì năng lượng của phơtơn xác định bởi:
ε = mc2 ( với m là khối lượng của phôtôn).
Suy ra khối lượng của phôtôn:
m = hf<sub>2</sub> h
c =cλ .
Phôtôn không có khối lượng nghỉ.
Bài tập vật lí 12 chương VIII: Sơ lược về thuyết tương ñối hẹp Năm học 2009 – 2010
<b>Giáo viên: Ngô Tắch - Tr</b>ường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵ<b>ng Trang 4/6</b>
<b>Phần B: BÀI TẬP </b>
<b>Câu 01: M</b>ột máy bay bay với tốc ñộ 600 m/s so với mặt ñất (ñược coi là ñứng
yên). Biết chiều dài riêng của máy bay là 60 m. Lấy c = 3.108 m/s. ðộ co chiều
dài của máy bay khi bay có giá trị bằng
<b>A. 1,2.10</b>-10 <b>m. </b> <b>B.1,2.10</b>-12 m.
<b>C. 0,8.10</b>-10 m. <b>D. 0,6.10</b>-10 m.
<b>Câu 02: M</b>ột đồn tàu đứng yên cĩ chiều dài 100 m, khi đồn tàu chuyển động
với tốc độ 72 km/h thì độ co chiều dài của đồn tàu là (lấy c = 3.108m/s)
<b>A. 2,2.10</b>-13 <b>m. </b> <b>B. 1,2.10</b>-12 m.
<b>C. 2,2.10</b>-10 m. <b>D. 1,2.10</b>-12 m.
<b>Câu 03. M</b>ột cái thước khi chuyển động dọc theo chiều dài của nó thì thước bị
co lại, chiều dài khi chuyển ñộng bằng 0,75 lần chiều dài riêng. Vận tốc v của
thước tính là
<b>A. v = 1,98.10</b>8(m/s). <b>B. v = 1,98.10</b>7(m/s).
<b>C. v = 0,49.10</b>8(m/s). <b>D. v = 0,49.10</b>7<b>(m/s). </b>
<b>Câu 04. M</b>ột vật khi ñứng yên có khối lượng 1Kg, khi chuyển động với vận
tốc 0,1c có động năng
<b>A. 4,5.10</b>13(J). <b>B. 12,5.10</b>13(J).
<b>C. 125.10</b>13(J). <b>D. 45.10</b>13(J).
<b>Câu 05. </b>ðoạn AB hợp với trục Ax góc α = 450. Một quan sát viên chuyển ñộng
dọc theo trục Ax với vận tốc bằng 0,8c thấy góc α có giá trị bằng
<b>A. 30</b>057’. <b>B. 36</b>052’. <b>C. 59</b>002’. <b>D. 53</b>0<b>08’. </b>
<b>Câu 06: M</b>ột cái thước đứng n có chiều dài l0. Theo thuyết tương ñối hẹp
khi thước chuyển ñộng dọc theo chiều dài của thước với tốc ñộ bằng 0,8 lần
tốc độ ánh sáng trong chân khơng thì chiều dài của thước bằng
<i><b>A. 0,8l</b></i>0. <i><b>B. 0,6l</b></i>0. <i><b>C. 0,36l</b></i>0. <i><b>D. 0,64l</b></i>0.
<b>Câu 07: G</b>ọi e, m0 lần lượt là độ lớn điện tích và khối lượng nghỉ của êlectron;
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
Bài tập vật lí 12 chương VIII: Sơ lược về thuyết tương ñối hẹp Năm học 2009 – 2010
<b>Giáo viên: Ngô Tắch - Tr</b>ường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵ<b>ng Trang 5/6</b>
ựáng kể sau khi tăng tốc qua hiệu ựiện thế U thì có tốc ựộ là v. động năng
êlectron thu ựược sau khi tăng tốc là
<b>A. </b>1
2m0v
2
. <b>B. m</b>0c2 - eU.
<b>C. </b>
2
0
2
2
m c
v
1-c
. <b>D. eU. </b>
<b>Câu 08: M</b>ột cái thước đứng n có chiều dài l0. Theo thuyết tương ñối hẹp
khi thước chuyển ñộng dọc theo chiều dài của thước với tốc ñộ bằng 0,8 lần
tốc độ ánh sáng trong chân khơng thì chiều dài của thước bằng
<i><b>A. 0,8l</b></i>0. <i><b>B. 0,6l</b></i>0. <i><b>C. 0,36l</b></i>0. <i><b>D. 0,64l</b></i>0.
<b>Câu 09: Cho t</b>ốc độ ánh sáng trong chân khơng bằng c. Một hạt có năng lượng
nghỉ ε0, khi chuyển ñộng với tốc ñộ
3
c
2 thì ñộng năng của nó bằng
<b>A. 0,5</b>ε0. <b>B. 0,8</b>ε0. <b>C. 1,5</b>ε0. <b>D. </b>ε0.
<b>Câu 10: Theo thuy</b>ết tương đối của Anh-xtanh thì thời gian có tính tương ñối.
Cụ thể là
<b>A. </b>ñồng hồ gắn với quan sát viên chuyển ñộng, chạy nhanh hơn ñồng hồ gắn với
quan sát viên ñứng yên.
<b>B. </b>ñồng hồ gắn với quan sát viên chuyển ñộng, chạy chậm hơn ñồng hồ gắn với
quan sát viên ñứng yên.
<b>C. m</b>ọi đồng hồ đo thời gian đều có thể chạy nhanh hay chậm khác nhau.
<b>D. trong các h</b>ệ quy chiếu khác nhau thì mọi đồng hồ đều chạy như nhau.
<b>Câu 11: Trong thuy</b>ết tương ñối, khối lượng tương ñối tính và khối lượng nghỉ
của vật chỉ bằng nhau khi
<b>A. v</b>ận tốc của vật rất lớn.
<b>B. v</b>ận tốc của vật rất nhỏ.
<b>C. v</b>ật ñứng yên.
<b>D. v</b>ận tốc của vật bằng vận tốc ánh sáng trong chân không.
Bài tập vật lí 12 chương VIII: Sơ lược về thuyết tương đối hẹp Năm học 2009 – 2010
<b>Giáo viên: Ngô Tắch - Tr</b>ường THPT Phan Châu Trinh đà Nẵ<b>ng Trang 6/6</b>
<b>Câu 12: Sau 30phút, </b>ñồng hồ chuyển ñộng với tốc ñộ v = 0,8c (c là tốc ñộ ánh
sáng trong chân không) chạy nhanh hay chậm so với quan sát viên ñứng yên
bao nhiêu giây ?
<b>A. Nhanh 450 s. </b> <b>B. Ch</b>ậm 300 s.
<b>C. Nhanh 1200 s. </b> <b>D. Ch</b>ậm 1200 s.
<b>Câu 13: M</b>ột êlectron chuyển ñộng với vận tốc v = 0,95 c thì tỉ số giữa năng
lượng tồn phần và năng lượng nghỉ của nó là
<b>A. 4,47. </b> <b>B. 1. </b> <b>C. 0,95. </b> <b>D. 1,9. </b>
<b>Câu 14: M</b>ột hành khách ngồi trong con tàu chuyển ñộng vượt qua sân ga với
tốc ñộ v gần bằng tốc ñộ c của ánh sáng , nhìn thấy độ dài của sân ga
<b>A. b</b>ị dãn ra. <b>B. b</b>ị co lại.
<b>C. gi</b>ữ ngun khơng đổi. <b>D. t</b>ăng tỉ lệ với tốc ñộ v.
<b>Câu 15: Theo thuy</b>ết tương ñối hẹp, khối lượng của một vật
<b>A. là b</b>ất biến, không phụ thuộc hệ quy chiếu (ñứng yên hay chuyển ñộng).
<b>B. có tính t</b>ương đối, giá trị của nó phụ thuộc hệ quy chiếu.
<b>C. có giá tr</b>ị càng giảm nhỏ khi vật chuyển động càng nhanh.
<b>D. có giá tr</b>ị ln tăng tỉ lệ với tốc độ của vật chuyển ñộng.
<b>Câu 16: M</b>ột tàu con thoi ñược gia tốc lên đến vận tốc v = 0,2c. Khi đó đồng
hồ của người trên tàu con thoi sẽ
<b>A. không </b>đo được thời gian vì vận tốc q lớn.
<b>B. ch</b>ạy ñúng với ñồng hồ của người trên mặt ñất.
<b>C. ch</b>ạy nhanh hơn với ñồng hồ của người trên mặt ñất.
<b>D. ch</b>ạy chậm hơn với ñồng hồ của người trên mặt ñất.
<b>Câu 17: </b>ðộng lượng của một hạt có khối lượng nghỉ m0, động năng K là
<b>A. </b>
2
0
2
<i>K</i>
<i>p</i> <i>m K</i>
<i>c</i>
= +
. <b>B. </b>
2
0
<i>K</i>
<i>p</i> <i>m K</i>
<i>c</i>
= +
.
<b>C. </b>
2
0
2
<i>K</i>
<i>p</i> <i>m K</i>
<i>c</i>
= −
. <b>D. </b>
2
0
<i>K</i>
<i>p</i> <i>m K</i>
<i>c</i>
= −
.
</div>
<!--links-->
