解析 (1)由m=,E=mc2得E== J≈5.8×10-13 J.
(2)电子经典力学的动能E′=m0v2,
电子相对论动能Ek=-m0c2,
所以=≈8×10-2.
质速关系式:m=,质能关系式:E=mc2,利用质速关系式和质能关系式解题时应首先明确物体的静止质量或运动质量.
针对训练2 电子的静止质量m0=9.11×10-31 kg.
(1)试分别用焦耳和电子伏为单位来表示电子的静质能.
(2)静止电子经过106 V电压加速后,其质量和速率各是多少?
答案 (1)8.2×10-14 J 0.51 MeV (2)2.69×10-30 kg 2.82×108 m/s
解析 (1)由质能方程得
E0=m0c2=9.11×10-31×(3×108)2 J
≈8.2×10-14 J= eV≈0.51 MeV.
(2)由能量关系得eU=(m-m0)c2,解得m=+m0= kg+9.11×10-31 kg≈2.69×10-30 kg.
由m=,解得v=c=3×108× m/s≈2.82×108 m/s.
三、相对论速度变换公式
例4 设想地球上有一观察者测得一宇宙飞船以0.6c的速率向东飞行,5 s后该飞船将与一个以0.8c的速率向西飞行的彗星相撞.试问: