4．靜止的μ子的壽命約為t0=2×10-6s，假設(shè)在8km的高空產(chǎn)生了一個(gè)速度為v=0.998c的μ子，試論證此μ子有無可能到達(dá)地面．

分析 根據(jù)愛因斯坦相對論求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，結(jié)合μ子的速度和時(shí)間求出運(yùn)動(dòng)的路程，從而判斷是否可能到達(dá)地面．

解答 解：根據(jù)相對論知，時(shí)間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，
在該時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的路程s=vt=0.998×3×108×3.16×10-5m=9461m＞8km，
可知μ子能到達(dá)地面．
答：μ子能到達(dá)地面．

點(diǎn)評 μ子的重力可以忽略不計(jì)，可以將該粒子的運(yùn)動(dòng)看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)相對論求出運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是關(guān)鍵，結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析求解．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．為了較準(zhǔn)確地測量某電子元件的電阻，某實(shí)驗(yàn)小組做如下測量：
（1）用多用表測量該元件的電阻，選用“×10”倍率的電阻擋測量，發(fā)現(xiàn)多用表指針偏轉(zhuǎn)很小，因此需選擇“×100（填“×1”或“×100”）倍率的電阻擋，并重新進(jìn)行歐姆調(diào)零，再進(jìn)行測量，若多用表中的電池舊了，用它測得的電阻值將偏�。ㄌ睢捌蟆薄捌　被颉安蛔儭保�
（2）若用多用表測得該元件的電阻大約為1 500Ω，現(xiàn)在要進(jìn)一步精確測量其電阻，有以下器材：
A．待測元件Rx（阻值約為1500Ω）；
B．電流表（量程5mA，內(nèi)阻約5Ω）；
C．電阻箱（9999.9Ω，0.02A）；
D．直流電源（電動(dòng)勢約為20V，內(nèi)阻約0.5Ω）；
E．單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干；
實(shí)驗(yàn)小組有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示電路進(jìn)行測量：
在閉合S前，先把R調(diào)至最大值（“最大值”或“最小值”），然后把K打到1，調(diào)節(jié)R，當(dāng)其阻值為R1時(shí)，電流表示數(shù)為I0，再把K打到2，調(diào)節(jié)R，當(dāng)其阻值為R2時(shí)，電流表示數(shù)為I0，則Rx=R2-R1（用實(shí)驗(yàn)中獲得的物理量來表示）．
（3）兩只完全相同的表頭G，分別改裝成一只電流表和一只電壓表，一位同學(xué)不小心做實(shí)驗(yàn)時(shí)誤將兩只表串起來連接在一閉合電路中，接通電路后兩只表的指針可能出現(xiàn)下列哪種現(xiàn)象C
A．電流表的指針偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針不偏轉(zhuǎn)
B．兩表指針偏轉(zhuǎn)角度相同
C．兩表指針都偏轉(zhuǎn)，電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度比電流表大得多
D．兩表指針都偏轉(zhuǎn)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度比電壓表大得多．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

15．氫原子能級的示意圖如圖所示，以下選項(xiàng)描述了當(dāng)氫原子躍遷時(shí)的情況，其中躍遷過程輻射出光子、且光子的波長最長的是（　�。�
A．從n=3的能級向n=1的能級躍遷B．從n=4的能級向n=2的能級躍遷
C．從n=1的能級向n=3的能級躍遷D．從n=2的能級向n=4的能級躍遷

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

12．某學(xué)習(xí)小組可通過測定井水的電阻率來判斷水的純凈程度（由于水中含有各種溶解鹽類，并以離子的形態(tài)存在，水越純凈，含鹽量越少，電阻率越大，達(dá)標(biāo)值為40Ω•m＜ρ＜100Ω•m）．該學(xué)習(xí)小組所用盛水容器如圖1所示，其左、右兩側(cè)面為帶有接線柱的薄銅板（電阻極小可忽略），其余四面由絕緣材料制成．容器內(nèi)表面長a=40cm，寬b=20cm，高c=10cm．將水樣注滿容器后，進(jìn)行以下操作：

①分別用多用電表歐姆擋的“×100”、“×1k”兩擋粗測水樣的電阻值時(shí)，表盤上指針如圖2（a）、（b）所示，則所測水樣的電阻約為1750Ω．

②為更精確地測量所取水樣的電阻，該小組使用實(shí)驗(yàn)器材：
A．電流表（量程0～l0mA，電阻RA約為10Ω）
B．電壓表（量程0～15V，電阻R．約為30kΩ）
C．滑動(dòng)變阻器（最大電阻10Ω，額定電流1.5A）
D．電源（12V，內(nèi)阻約2Ω）
E．開關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請?jiān)趫D3實(shí)物圖中完成剩余的電路連接．
③正確連接電路后，閉合開關(guān)，測量得到如下數(shù)據(jù)：
組別1234567
U/V5.15.87.08.19.010.011.0
I/mA2.93.34.05.05.15.76.3
④由以上測量數(shù)據(jù)可以求出待測水樣的電阻率為87Ω•m．據(jù)此可知，所測水樣在電阻率這一指標(biāo)上達(dá)標(biāo)（選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”）．
⑤在處理數(shù)據(jù)過程中，發(fā)現(xiàn)其中一組數(shù)據(jù)誤差偏大，它是第4（用表格中“組別”的序號(hào)表示）組．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖甲所示，某實(shí)驗(yàn)小組利用圖示裝置探究“外力做功與滑塊動(dòng)能變化的關(guān)系”，主要步驟如下：
A．按圖示器材連接好裝置；
B．托盤內(nèi)加砝碼，當(dāng)托盤和砝碼的總質(zhì)量為m0時(shí)，輕推滑塊，滑塊恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，稱出滑塊的質(zhì)量為M，若紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器之間的摩擦不計(jì)，則滑塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=$\frac{{m}_{0}}{M}$；
C．本實(shí)驗(yàn)采用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究，在撥動(dòng)學(xué)生電源開關(guān)前，圖乙中存在一個(gè)明顯的錯(cuò)誤，請指出：工作電壓過高，應(yīng)選擇4-6V；
D．撤去托盤和砝碼，并取下細(xì)線，先接通電源，再輕推滑塊，使滑塊獲得一定初速度后撤去外力，滑塊運(yùn)動(dòng)過程中打出一條紙帶，截取紙帶的最后一段，如圖丙所示，則紙帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)閎→a（填“a→b”或“b→a”）；
E．用刻度尺測量AB、BC、CD、DE、EF間的距離，分別記為x1、x2、x3、x4、x5，相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，則B、E之間動(dòng)能定理表達(dá)式可用上述物理量表示為：m0g（x2+x3+x4）=$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{4}+{x}_{5}}{2T}）^{2}$-$\frac{1}{2}M（\frac{{x}_{1}+{x}_{2}}{2T}）^{2}$．
F．實(shí)驗(yàn)結(jié)束，整理儀器．

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9．2013年12月14日，北京飛行控制中心傳來好消息，“嫦娥三號(hào)”探測器平穩(wěn)落月．“嫦娥三號(hào)”接近月球表面的過程可簡化為三個(gè)階段：一、距離月球表面一定的高度以速度v0環(huán)繞運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，打開推力發(fā)動(dòng)機(jī)減速，下降到距月球表面H=100米高處時(shí)懸停，尋找合適落月點(diǎn)；二、找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降，距月球表面h=4m時(shí)速度再次減為0；三、此后，關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī)，使它做自由落體運(yùn)動(dòng)落到月球表面．已知“嫦娥三號(hào)”著陸時(shí)的質(zhì)量為1200kg，月球表面的重力加速度g′=1.6m/s2，月球半徑為R，引力常量為G．求：
（1）月球的質(zhì)量（用字母g′、R、G表示）；
（2）環(huán)繞運(yùn)行時(shí)離月面的高度（用字母g′、R，v0表示）．
（3）從懸停在100米處到落至月球表面，發(fā)動(dòng)機(jī)對“嫦娥三號(hào)”做的功．（此過程重力加速度可視為g′=1.6m/s2恒定不變，計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，豎直放置的兩光滑平行的金屬導(dǎo)軌，置于垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場中，兩根質(zhì)量m均為1kg的導(dǎo)體棒a和b，電阻阻值分別為Ra=1Ω和Rb=2Ω（金屬導(dǎo)軌及接觸電阻均可忽略不計(jì)），與導(dǎo)軌緊密接觸且可自由滑動(dòng)，先固定a，釋放b，當(dāng)b下降高度h為0.5m，速度可達(dá)到v0=2m/s時(shí)，再釋放a（重力加速度g=10m/s2 ）．求：
（1）b下降高度為0.5m過程中，導(dǎo)體棒a產(chǎn)生的焦耳熱；
（2）當(dāng)釋放a時(shí)，安培力已對b做的功；
（3）若導(dǎo)軌足夠長，a，b棒最后的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．一質(zhì)量為m，所帶電荷量為-q的粒子以速度v0射入兩帶電平行極板間，如圖所示，已知兩極板間的電勢差為U，距離為d，不計(jì)重力，則粒子穿出電場時(shí)的速度為（　�。�
A．$\sqrt{\frac{2U}c22am2g}$B．v0+$\sqrt{\frac{2qU}{m}}$C．v0+$\sqrt{\frac{2qU}cwyqcws}$D．$\sqrt{\frac{m{v}_{0}^{2}+2qU}{m}}$

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11．如圖所示，甲、丙物體在水平外力F的作用下靜止在乙物體上，乙物體靜止在水平面上．現(xiàn)增大水平外力F，三物體仍然靜止，則下列說法正確的是（　�。�
A．乙對甲的支持力可能增大B．乙對甲的摩擦力一定增大
C．乙對地面的壓力一定不變D．甲對丙的摩擦力可能增大

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同步練習(xí)冊答案