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5　不確定關(guān)系 (時間：60分鐘) 知識點 基礎(chǔ) 中檔 稍難 不確定關(guān)系 1、2、3、4、5 6、7、8 不確定關(guān)系的計算 9、10 綜合提升 11、12 13 知識點一　不確定關(guān)系　　　　　　　　　　　　　　　　　 1．在經(jīng)典物理學(xué)中，可以同時用質(zhì)點的____________和____________精確描述它的運動，如果知道了質(zhì)點的__________，還可以預(yù)言它以后任意時刻的__________和____________． 答案　位置　動量　加速度　位置　動量 2．用數(shù)學(xué)方法對____________進行分析可以知道，如果以Δx表示粒子的____________不確定量，以Δp表示粒子____________不確定量，則有____________，這就是著名的____________． 答案　微觀粒子　位置的　x方向上動量的　ΔxΔp≥　不確定關(guān)系 3．在微觀物理學(xué)中，不確定關(guān)系告訴我們，如果要準確地確定粒子的位置(即Δx更小)，則__________________的測量一定會更不準確(即Δp更大)，也就是說，不可能同時準確地測量粒子的_____________和__________________． 答案　動量　位置　動量 4．在波粒二象性和不確定關(guān)系的基礎(chǔ)上，建立了__________，對現(xiàn)象生活、生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到了驚人的作用，比如現(xiàn)代半導(dǎo)體材料的研究和發(fā)展等． 答案　量子力學(xué) 5．由不確定關(guān)系可知．微觀粒子的位置和動量不能同時被確定，也就決定了不能用________觀點來描述粒子的運動． 答案　軌道 6．根據(jù)不確定關(guān)系ΔxΔp≥，下列說法正確的是 (　　)． A．采取辦法提高測量Δx精度時，Δp的精度下降 B．采取辦法提高測量Δx精度時，Δp的精度上升 C．Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備有關(guān) D．Δx與Δp測量精度與測量儀器及測量方法是否完備無關(guān) 解析　不確定關(guān)系表明無論采用什么方法試圖確定坐標和相應(yīng)動量中的一個，必然引起另一個較大的不確定性，這樣的結(jié)果與測量儀器及測量方法是否完備無關(guān)，無論怎樣改善測量儀器和測量方法，都不可能逾越不確定關(guān)系所給出的限度．故A、D正確． 答案　AD 7．經(jīng)150 V電壓加速的電子束，沿同一方向射出，穿過鋁箔后射到其后的屏上，則 (　　)． A．所有電子的運動軌跡均相同 B．所有電子到達屏上的位置坐標均相同 C．電子到達屏上的位置坐標可用牛頓運動定律確定 D．電子到達屏上的位置受波動規(guī)律支配，無法用確定的坐標來描述它的位置 解析　電子被加速后其德布羅意波長λ＝＝110－10m，穿過鋁箔時發(fā)生衍射． 答案　D 8．下列說法錯誤的 (　　)． A．光的頻率越低，其粒子性越顯著 B．光波不同于宏觀概念中的那種連續(xù)的波，它是表明大量光子運動規(guī)律的一種概率波 C．物質(zhì)波理論告訴我們，任何運動的微觀粒子都具有波粒二象性 D．在光的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，光子動量的不確定量變大 解析　光的頻率越高，粒子性越顯著，A錯．光波不同于宏觀概念中的波，它是一種概率波，B正確．任何運動的微觀粒子都對應(yīng)一定的波長，都具有波粒二象性，C正確．在光的單縫衍射實驗中，狹縫變窄，位置不確定量變?。搔Δp≥，則光子動量的不確定量變大，D正確． 答案　A 知識點二　不確定關(guān)系的計算 9．一質(zhì)量為10 g的子彈從直徑為0.5 cm的槍口射出，求子彈射出槍口時其橫向速度的不確定量． 答案　大于或等于　1.0610－34 m/s 10．電視機顯像管中的電子的加速電壓為10 kV，電子槍槍口的直徑為0.01 cm，求電子射出電子槍口時其橫向速度的不確定量． 答案　大于或等于　0.58 m/s 11．人們能準確預(yù)知單個粒子的運動情況嗎？粒子出現(xiàn)的位置是否無規(guī)律可循呢？ 答案　由不確定關(guān)系可知我們不能準確預(yù)知單個粒子的實際運動情況，但粒子出現(xiàn)的位置也并不是無規(guī)律可循，我們可以根據(jù)統(tǒng)計規(guī)律知道粒子在某點出現(xiàn)的概率． 12．一輛質(zhì)量為100 kg的試驗車以20 m/s的速度向墻撞去，求車撞墻時的不確定范圍． 答案　Δx≥2.6410－38 m 13．已知＝5.310－35 Js，試求下列情況中速度測定的不確定量． (1)一個球的質(zhì)量m＝1.0 kg，測定其位置的不確定量為10－6 m； (2)電子的質(zhì)量me＝9.110－31 kg，測定其位置的不確定量為10－10 m(即在原子直徑的數(shù)量級內(nèi))． 解析　(1)m＝1.0 kg，Δx1＝10－6 m 由ΔxΔp≥及Δp＝mΔv知 Δv1＝≥＝ m/s. ＝5.310－29 m/s. (2)me＝9.110－31 kg，Δx2＝10－10 m 同理得Δv2≥＝ m/s ＝5.8105 m/s. 答案　(1)大于等于5.310－29 m/s　(2)大于等于5.8105 m/s