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.
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的电压加速后,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:
(1)飞船中的人测得彗星将以多大的速率向它运动?
(2)从飞船中的时钟来看,还有多少时间允许它离开航线,以避免与彗星相撞?
答案 (1)0.946c (2)4 s