Question

质子在加速器中被加速，当其动能为静止能量的4倍时，其质量为静止质量的几倍？（　　）

• A、4
• B、5
• C、6
• D、8

Answer 1

分析：先根据质量与速度的关系求出α粒子在加速器中被加速，当加速到其质量为静止质量的5倍时的速度，然后根据相对论中的动能表达式求出粒子的动能．

解答：解：根据质量与速度的关系：m=

m0

1- v2 c2

当其质量为静止质量的5倍时，

1- v2 c2

=

1

5

，
所以：v=

2 6

5

c
根据相对论中的动能表达式求出粒子的动能：Ek=mc2-m0c2=(

1

1-( v c )2

-1)m0c2
当：

EK

mc2

=4时得：v=

2 6

5

c

1- v2 c2

=

1

5

，
根据质量与速度的关系：m=

m0

1- v2 c2

代入数据得：

m

m0

=5
故选：B

点评：该题考查爱因斯坦相对论中的质量与速度的关系以及相对论中的动能表达式，属于高中物理竞赛的内容．要牢记两个表达式．