题目内容
4.静止的μ子的寿命约为t0=2×10-6s,假设在8km的高空产生了一个速度为v=0.998c的μ子,试论证此μ子有无可能到达地面.分析 根据爱因斯坦相对论求出运动的时间,结合μ子的速度和时间求出运动的路程,从而判断是否可能到达地面.
解答 解:根据相对论知,时间t=$\frac{{t}_{0}}{\sqrt{1-(\frac{v}{c})^{2}}}$=$\frac{2×1{0}^{-6}}{\sqrt{1-0.99{8}^{2}}}$s=3.16×10-5s,
在该时间内运动的路程s=vt=0.998×3×108×3.16×10-5m=9461m>8km,
可知μ子能到达地面.
答:μ子能到达地面.
点评 μ子的重力可以忽略不计,可以将该粒子的运动看作匀速直线运动,根据相对论求出运动的时间是关键,结合运动学公式分析求解.
练习册系列答案
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15.
氢原子能级的示意图如图所示,以下选项描述了当氢原子跃迁时的情况,其中跃迁过程辐射出光子、且光子的波长最长的是( )
| A. | 从n=3的能级向n=1的能级跃迁 | B. | 从n=4的能级向n=2的能级跃迁 | ||
| C. | 从n=1的能级向n=3的能级跃迁 | D. | 从n=2的能级向n=4的能级跃迁 |
12.某学习小组可通过测定井水的电阻率来判断水的纯净程度(由于水中含有各种溶解盐类,并以离子的形态存在,水越纯净,含盐量越少,电阻率越大,达标值为40Ω•m<ρ<100Ω•m).该学习小组所用盛水容器如图1所示,其左、右两侧面为带有接线柱的薄铜板(电阻极小可忽略),其余四面由绝缘材料制成.容器内表面长a=40cm,宽b=20cm,高c=10cm.将水样注满容器后,进行以下操作:

①分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图2(a)、(b)所示,则所测水样的电阻约为1750Ω.

②为更精确地测量所取水样的电阻,该小组使用实验器材:
A.电流表(量程0~l0mA,电阻RA约为10Ω)
B.电压表(量程0~15V,电阻R.约为30kΩ)
C.滑动变阻器(最大电阻10Ω,额定电流1.5A)
D.电源(12V,内阻约2Ω)
E.开关一只、导线若干
请在图3实物图中完成剩余的电路连接.
③正确连接电路后,闭合开关,测量得到如下数据:
④由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为87Ω•m.据此可知,所测水样在电阻率这一指标上达标(选填“达标”或“不达标”).
⑤在处理数据过程中,发现其中一组数据误差偏大,它是第4(用表格中“组别”的序号表示)组.
①分别用多用电表欧姆挡的“×100”、“×1k”两挡粗测水样的电阻值时,表盘上指针如图2(a)、(b)所示,则所测水样的电阻约为1750Ω.
②为更精确地测量所取水样的电阻,该小组使用实验器材:
A.电流表(量程0~l0mA,电阻RA约为10Ω)
B.电压表(量程0~15V,电阻R.约为30kΩ)
C.滑动变阻器(最大电阻10Ω,额定电流1.5A)
D.电源(12V,内阻约2Ω)
E.开关一只、导线若干
请在图3实物图中完成剩余的电路连接.
③正确连接电路后,闭合开关,测量得到如下数据:
| 组别 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| U/V | 5.1 | 5.8 | 7.0 | 8.1 | 9.0 | 10.0 | 11.0 |
| I/mA | 2.9 | 3.3 | 4.0 | 5.0 | 5.1 | 5.7 | 6.3 |
⑤在处理数据过程中,发现其中一组数据误差偏大,它是第4(用表格中“组别”的序号表示)组.
13.
一质量为m,所带电荷量为-q的粒子以速度v0射入两带电平行极板间,如图所示,已知两极板间的电势差为U,距离为d,不计重力,则粒子穿出电场时的速度为( )
| A. | $\sqrt{\frac{2U}{d}}$ | B. | v0+$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$ | C. | v0+$\sqrt{\frac{2qU}{d}}$ | D. | $\sqrt{\frac{m{v}_{0}^{2}+2qU}{m}}$ |
11.
如图所示,甲、丙物体在水平外力F的作用下静止在乙物体上,乙物体静止在水平面上.现增大水平外力F,三物体仍然静止,则下列说法正确的是( )
| A. | 乙对甲的支持力可能增大 | B. | 乙对甲的摩擦力一定增大 | ||
| C. | 乙对地面的压力一定不变 | D. | 甲对丙的摩擦力可能增大 |