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第五节不确定性关系

上传时间: 2014-08-23

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第五节不确定性关系

一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共30分）

1.下列关于不确定关系说法正确的是（）

A.只对微观粒子适用

B.只对宏观粒子适用

C.对微观和宏观粒子都适用

D.对微观和宏观粒子都不适用

2.有中子衍射技术中，常用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波波长与晶体中原子间距比较接近。已知中子质量为1.67×10-27 kg，普朗克常量为6.63×10-34 J?s，则可以估算出德布罗意波波长为1.82×10-10 m的热中子动能的数量级为 ( )

A.10-17 J B.10-19 J

C.10-21 J D.10-24 J

3.由不确定性关系可以得出的结论是（）

A.如果动量的不确定范围越小，则与它对应坐标的不确定范围就越大

B.如果位置坐标的不确定范围越小，则动量的不确定范围就越大

C.动量和位置坐标的不确定范围之间的关系不是反比例函数

D.动量和位置坐标的不确定范围之间有唯一确定的关系

4.下述说法正确的是（）

A.宏观物体的动量和位置可准确测定

B.微观粒子的动量和位置可准确测定

C.微观粒子的动量和位置不可同时准确测定

D.宏观粒子的动量和位置不可同时准确测定

5.关于不确定性关系≥有以下几种理解，正确的是（）

A.微观粒子的动量不可确定

B.微观粒子的位置不可确定

C.微观粒子的动量和位置不可同时确定

D.不确定性关系不仅适用于电子和光子等微观粒子，也适于宏观物体

6.光通过单缝所发生的现象，用位置和动量的不确定性关系的观点加以解释，正确的是（）

A.单缝宽，光是沿直线传播，这是因为单缝宽，位置不确定量大，动量不确定量小，可以忽略

B.当能发生衍射现象时，动量不确定量就不能忽略

C.单缝越窄，中央亮纹越宽，是因为位置不确定量小，动量不确定量大的缘故

D.以上解释都是不对的

二、填空题（本题共5小题，710小题每空3分，11小题6分，共48分.请将正确的答案填到横线上）

7.在经典物理学中，可以同时用质点的___________和___________精确描述它的运动.不但如此，如果知道了质点的____________，还可以预言它以后任意时刻的____________和_____________.

8.用数学方法对微观粒子的__________进行分析可以知道，如果以表示粒子的___________不确定量，以表示粒子_ _ __不确定量，则有___________，这就是著名的______________.

9.在微观物理学中，不确定关系告诉我们，如果要准确地确定粒子的位置（即更小），则_ _____的测量一定会更不准确（即更大），也就是说，不可能同时准确地测量粒子的__ ___和__ ___.

10.在波粒二象性和不确定关系的基础上，建立了_________，对现象生活、生产和科学技术的发展起到了惊人的作用，比如现代半导体材料的研究和发展等。

11.一辆摩托车以20 m/s的速度向墙冲去，车身和人共重100 kg,则车撞墙时的不确定范围是 .

三、计算题（本题共2小题，共22分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

12.（11分）一质量为10 g的子弹从直径为0.5 cm的枪口射出，求子弹射出枪口时其横向速度的不确定量。

13.（11分）电子的质量为=9.1×10-31 kg，测定其速度的不确定量为2×10-6 m/s.求其位置的不确定量. =5.3×10-35 J·s

第五节不确定性关系答题纸

得分：

一、选择题

题号

答案

二、填空题

9. 10. 11.

三、计算题

13.

第五节不确定性关系参考答案

一、选择题

1.A

2.D 解析：由不确定性关系得≥

由动量与动能的关系得

联立得≥ J=0.25 J.故选项D正确.

3. ABC

4. AC

5.CD 解析：不确定性关系≥表示确定位置、动量的精度互相制约，此长彼消，当粒子位置不确定性变小时，粒子动量的不确定性变大；粒子位置不确定性变大时，粒子动量的不确定性变小.故不能同时准确确定粒子的动量和坐标.不确定性关系也适用于其他宏观粒子，不过这些不确定量微乎其微.

6.ABC 解析：由不确定性关系可知选项A、B、C正确.

二、填空题

7.位置动量加速度位置动量

8.运动位置的方向上动量的 ≥ 不确定性关系

9.动量位置动量

10.量子力学

11.≥2.64×10-38 m

解析：根据不确定关系≥得：≥ m=2.64×10-38 m.

三、计算题

12. 1.06×10-30 m/s

解析：由不确定性关系≥得，≥ m/s=1.06×10-30 m/s

13.29.1 m

解析：由不确定性关系得≥

由动量定义得

联立得≥ m=29.1 m.



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