| 波的多解问题 题目答案及解析

稿件来源:高途

| 波的多解问题题目答案及解析如下,仅供参考!

选修3-4

第十二章 机械波

12.2 波的图像

波的多解问题

一列简谐横波沿$x$轴的正向传播,振幅为$2\;\rm cm$,周期为$T$。已知$t=0$时刻波上相距$50\;\rm cm$的两质点$a$$b$的位移都是$1\;\rm cm$,但运动方向相反,其中质点$a$沿$y$轴负向运动,如图所示,下列说法正确的是$(\qquad)$

["

该列简谐横波波长可能为$150\\;\\rm cm$

","

该列简谐横波波长可能为$12\\;\\rm cm$

","

当质点$b$的位移为$+2\\;\\rm cm$时,质点$a$的位移为负

","

$t=$$\\dfrac{5T}{12}$时刻质点$b$速度最大

"]
[["ACD"]]

$\rm AB$.设质点的起振方向向上,则质点的振动方程为$x=A\sin \omega t$

$a$$b$中间的距离小于$1$个波长,对于$b$点有$1=2\sin \omega t_{1}$

解得$\omega t_{1}=\dfrac{\pi}{6}$$a$点振动的时间比$b$点长,所以由$1=2\sin \omega t_{2}$

$\omega t_{2}=\dfrac{5\pi}{6}$$a$$b$两个质点振动的时间差为$\Delta t=t_{2}-t_{1}=\dfrac{2\pi}{3\omega}=\dfrac{T}{3}$

所以$a$$b$之间的距离为$\Delta x=v\Delta t=\dfrac{\lambda}{3}$

则通式为$\left(n+\dfrac{1}{3}\right)\lambda=50\;\text{cm}(n=0,1,2,3...)$

则波长可以为$\lambda=\dfrac{150}{3n+1}\ \text{cm}(n=0,1,2,3...)$

$n=0$时,$\lambda=150\;\rm cm$,由于$n$是整数,所以$\lambda$不可能为$12\;\rm cm$,故$\rm A$正确,$\rm B$错误;

$\rm C$.当质点$b$的位移为$+2\;\rm cm$时,即$b$到达波峰时,结合波形知,质点$a$在平衡位置下方,位移为负,故$\rm C$正确;

$\rm D$.由$\omega t_{1}=\dfrac{\pi}{6}$

$t_{1}=\dfrac{\pi}{6\omega}=\dfrac{T}{12}$,当$t=\dfrac{T}{2}-t_{1}=\dfrac{5T}{12}$时质点$b$到达平衡位置处,速度最大,故$\rm D$正确。

故选:$\rm ACD$

| 波的多解问题题目答案及解析(完整版)

去刷题
相关题库:
如图,均匀介质中有一个正六边形平面,点为边中点。在、、三点上各有一个沿垂直纸面方向振动的波源,它们在时同时起振,振动情况完全相同,振动周期为,(为所产生机械波波长)。已知该机械波传播远时的振幅,波源所发出的波到达点时的振幅,则: 一组身高相近的学生沿一直线等间隔排成一排,从左边第一位同学开始,依次周期性地“下蹲、起立”,整个队列呈现类似简谐波的波浪效果,如图所示。假定某次游戏中,形成的波形的波长为,左边第一位同学蹲至最低点时,队列中另一同学恰好站直,则这两位同学间的距离可能是 波源垂直于纸面做简谐运动,所激发的横波在均匀介质中沿纸面向四周传播。图甲为该简谐波在时的俯视图,实线圆表示波峰,虚线圆表示波谷,相邻两个实线圆之间仅有个虚线圆。该介质中某质点的振动图像如图乙所示,取垂直纸面向外为正方向。下列说法正确的是 一列沿轴负方向传播的简谐横波时刻的波形如图中实线所示,时刻的波形如图中虚线所示。关于这列波,下列说法正确的是 如图所示,两波源和分别位于和处,以为边界,两侧为不同的均匀介质。时刻,两波源同时向上振动,振幅均为,位于处的质点振动图像如图所示,不考虑反射波带来的影响,以下说法正确的是
今日推荐