在粒子對撞機中，有一個電子經(jīng)高壓加速，速度達(dá)到光速的0.5倍，試求此時電子的質(zhì)量變?yōu)殪o止時的多少倍?

答案：1.155倍
解析：

由于電子的速度接近光速，所以質(zhì)量變化明顯，根據(jù)愛因斯坦狹義相對論中運動質(zhì)量與靜止質(zhì)量的關(guān)系得

．

由此題可看出當(dāng)物體的運動速度接近光速時，質(zhì)量變化明顯，而且越接近光速越顯著．如當(dāng)電子速度為0.8c時，質(zhì)量將變?yōu)殪o止時質(zhì)量的近1.7倍．在這種情況下，經(jīng)典力學(xué)已不再適用了．


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

歐洲大型強子對撞機（Large Hadron Collider）簡稱LHC，于2009年9月重新啟動，這將有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100m深的壞形隧道中，周長26.659km（約27km）．在LHC進(jìn)行的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞中，每個質(zhì)子的能量為7TeV（7×1012eV）．
（1）目前認(rèn)為，質(zhì)子是由u夸克和d夸克組成，u夸克帶電量為
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e，d夸克帶電量為-
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e，e為元電荷．則質(zhì)子有
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個u夸克和
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個d夸克組成．
（2）LHC能把數(shù)以百萬計的質(zhì)子加速到接近光速（光速的99.99%）．這些接近光速的質(zhì)子對撞后，會創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時的狀態(tài)類似的條件，科學(xué)家期望能從中發(fā)現(xiàn)“反物質(zhì)”以及占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)和暗能量的蹤跡，從而揭開宇宙起源之謎．反物質(zhì)是由反粒子組成，若有反α粒子，則它的質(zhì)量數(shù)為
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，電荷數(shù)為
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（3）假設(shè)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某種反粒子，采用如圖的裝置來測定這種反粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比），真空管內(nèi)的K發(fā)出的反粒子（不計初速、重力和粒子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，反粒子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O'點，O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計．此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．
①求打在熒光屏O點的反粒子速度的大�。�
②推導(dǎo)出反粒子的比荷的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源：2010-2011學(xué)年河南省鄭州市鞏義五中高三（上）限時訓(xùn)練物理試卷（三）（解析版） 題型：解答題

歐洲大型強子對撞機（Large Hadron Collider）簡稱LHC，于2009年9月重新啟動，這將有望揭露自然界最基本的秘密．LHC位于瑞士、法國邊境地區(qū)的地下100m深的壞形隧道中，周長26.659km（約27km）．在LHC進(jìn)行的質(zhì)子-質(zhì)子碰撞中，每個質(zhì)子的能量為7TeV（7×1012eV）．
（1）目前認(rèn)為，質(zhì)子是由u夸克和d夸克組成，u夸克帶電量為，d夸克帶電量為，e為元電荷．則質(zhì)子有______個u夸克和______個d夸克組成．
（2）LHC能把數(shù)以百萬計的質(zhì)子加速到接近光速（光速的99.99%）．這些接近光速的質(zhì)子對撞后，會創(chuàng)造出1百多億年前與宇宙大爆炸之后萬億分之一秒時的狀態(tài)類似的條件，科學(xué)家期望能從中發(fā)現(xiàn)“反物質(zhì)”以及占宇宙質(zhì)量96%的暗物質(zhì)和暗能量的蹤跡，從而揭開宇宙起源之謎．反物質(zhì)是由反粒子組成，若有反α粒子，則它的質(zhì)量數(shù)為______，電荷數(shù)為______．
（3）假設(shè)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了某種反粒子，采用如圖的裝置來測定這種反粒子的比荷（電荷量與質(zhì)量之比），真空管內(nèi)的K發(fā)出的反粒子（不計初速、重力和粒子間的相互作用）經(jīng)加速電壓加速后，穿過A'中心的小孔沿中心軸O1O的方向進(jìn)入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P'間的區(qū)域．當(dāng)極板間不加偏轉(zhuǎn)電壓時，反粒子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉(zhuǎn)電壓U后，亮點偏離到O'點，O'與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計．此時，在P和P'間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場．調(diào)節(jié)磁場的強弱，當(dāng)磁感應(yīng)強度的大小為B時，亮點重新回到O點．已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2（如圖所示）．
①求打在熒光屏O點的反粒子速度的大�。�
②推導(dǎo)出反粒子的比荷的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源：安徽省模擬題 題型：單選題

在粒子加速領(lǐng)域中A.有開創(chuàng)貢獻(xiàn)的物理學(xué)家謝家麟獲得2011年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎，該獎項被譽為是“中國的諾貝爾獎”。謝家麟在上世紀(jì)80年代參勾了北京正負(fù)電子環(huán)艱對撞機的研究。環(huán)型對撞機是研究高能粒子的重耍裝S，比荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機的高其空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面乖直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動,然后在碰撞區(qū)迎面相撞，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是
[     ]
A. 所加的勻強磁場的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外
B. 若加速電壓.一定，離子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越小
C. 磁感應(yīng)強度B一定時，比荷相同的離子加速后，質(zhì)量大的離子動能小
D. 對于給定的正、負(fù)離子，加速電壓U越大，離子在環(huán)狀空腔磁場中的運動時間越長

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科目：高中物理 來源：安徽省模擬題 題型：單選題

在粒子加速領(lǐng)域中A.有開創(chuàng)貢獻(xiàn)的物理學(xué)家謝家麟獲得2011年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎，該獎項被譽為是“中國的諾貝爾獎”。謝家麟在上世紀(jì)80年代參勾了北京正負(fù)電子環(huán)艱對撞機的研究。環(huán)型對撞機是研究高能粒子的重耍裝S，比荷相等的正、負(fù)離子由靜止都經(jīng)過電壓為U的直線加速器加速后，沿圓環(huán)切線方向同時注入對撞機的高其空環(huán)狀空腔內(nèi)，空腔內(nèi)存在著與圓環(huán)平面乖直的勻強磁場，磁感應(yīng)強度大小為B。正、負(fù)離子在環(huán)狀空腔內(nèi)只受洛倫茲力作用而沿相反方向做半徑相等的勻速圓周運動,然后在碰撞區(qū)迎面相撞，不考慮相對論效應(yīng)，下列說法正確的是

[     ]

A. 所加的勻強磁場的方向應(yīng)垂直圓環(huán)平面向外
B. 若加速電壓.一定，離子的比荷越大，磁感應(yīng)強度B越小
C. 磁感應(yīng)強度B一定時，比荷相同的離子加速后，質(zhì)量大的離子動能小
D. 對于給定的正、負(fù)離子，加速電壓U越大，離子在環(huán)狀空腔磁場中的運動時間越長

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