第十一章+波動答案[1]...doc

姓名 _ 學(xué)號 _ 大學(xué)物理答題紙 第十一章第十一章 機械波一. 選擇題圖14-10圖14-11D 1（基礎(chǔ)訓(xùn)練2）一平面簡諧波，沿x軸負(fù)方向傳播角頻率為w ，波速為u設(shè) t = T /4 時刻的波形如圖14-11所示，則該波的表達式為： (A) (B) (C) (D) 【提示】。為處初相。C 2（基礎(chǔ)訓(xùn)練4） 一平面簡諧波在彈性媒質(zhì)中傳播，在某一瞬時，媒質(zhì)中某質(zhì)元正處于平衡位置，此時它的能量是 (A) 動能為零，勢能最大 (B) 動能為零，勢能為零 (C) 動能最大，勢能最大 (D) 動能最大，勢能為零 【提示】波的能量特點。B 3（基礎(chǔ)訓(xùn)練5）在駐波中，兩個相鄰波節(jié)間各質(zhì)點的振動 (A) 振幅相同，相位相同 (B) 振幅不同，相位相同 (C) 振幅相同，相位不同 (D) 振幅不同，相位不同【提示】駐波特點。圖14-15C 4（基礎(chǔ)訓(xùn)練8）如圖14-15所示兩相干波源S1和S2相距l(xiāng) /4，（l 為波長），S1的相位比S2的相位超前，在S1，S2的連線上，S1外側(cè)各點（例如P點）兩波引起的兩諧振動的相位差是： (A) 0 (B) (C) p (D) 【提示】圖14-25D 5（自測提高6）如圖14-25所示，S1和S2為兩相干波源，它們的振動方向均垂直于圖面，發(fā)出波長為l 的簡諧波，P點是兩列波相遇區(qū)域中的一點，已知 ，兩列波在P點發(fā)生相消干涉若S1的振動方程為 ，則S2的振動方程為 (A) (B) (C) (D) 【提示】C 6（自測提高7）在弦線上有一簡諧波，其表達式是 (SI) 為了在此弦線上形成駐波，并且在x = 0處為一波節(jié)，此弦線上還應(yīng)有一簡諧波，其表達式為： (A) (SI) (B) (SI) (C) (SI) (D) (SI)【提示】兩沿反方向傳播的波在處振動合成為零。二. 填空題7（基礎(chǔ)訓(xùn)練12）如果入射波的表達式是 ，在 x = 0 處發(fā)生反射后形成駐波，反射點為波腹 設(shè)反射后波的強度不變， 則反射波的表達式：y2 = _ _； 在x = 2l /3處質(zhì)點合振動的振幅等于_ _【提示】因反射點處為波腹，故反射波表達式為 駐波方程 ，以x = 2l /3代入 8（基礎(chǔ)訓(xùn)練15）在弦線上有一駐波，其表達式為 , 兩個相鄰波節(jié)之間的距離是_ _【提示】波節(jié)位置， 9（基礎(chǔ)訓(xùn)練16）在真空中沿著z軸負(fù)方向傳播的平面電磁波，O點處電場強度為 (SI)，則O點處磁場強度為_A/m _在圖14-18上表示出電場強度，磁場強度和傳播速度之間的相互關(guān)系【提示】電磁波特性。同相。為電磁波傳播方向。10（基礎(chǔ)訓(xùn)練17）一列強度為I的平面簡諧波通過一面積為S的平面，波速與該平面的法線 【提示】 能流及波的強度定義。11（基礎(chǔ)訓(xùn)練18）一列火車以20 m/s的速度行駛，若機車汽笛的頻率為600 Hz，一靜止觀測者在機車前和機車后所聽到的聲音頻率分別為_637.5 Hz _和_566.7Hz_（設(shè)空氣中聲速為340 m/s）【提示】三. 計算題圖14-1912（基礎(chǔ)訓(xùn)練20）一列平面簡諧波在媒質(zhì)中以波速u = 5 m/s沿x軸正向傳播，原點O處質(zhì)元的振動曲線如圖14-19所示 (1) 求解x = 25 m處質(zhì)元的振動曲線 (2) 求解t = 3 s時的波形曲線解：(1) 原點O處質(zhì)元的振動方程為， (m) 波的表達式為 ， (m) x = 25 m處質(zhì)元的振動方程為 ， (m) 振動曲線見圖 (a) (2) t = 3 s時的波形曲線方程 ， (m) 波形曲線見圖 (b) 圖14-2013（基礎(chǔ)訓(xùn)練21）如圖14-20所示為一平面簡諧波在t = 0 時刻的波形圖，設(shè)此簡諧波的頻率為250 Hz，且此時質(zhì)點P的運動方向向下，求 (1) 該波的表達式； (2) 在距原點O為100 m處質(zhì)點的振動方程與振動速度表達式解：(1) 由P點的運動方向，可判定該波向左傳播原點O處質(zhì)點，t = 0 時 , 所以 O處振動方程為 (m) 由圖可判定波長l = 200 m，故波動表達式為 (m) (2) 距O點100 m處質(zhì)點的振動方程是 (m) 或 (m/s) 振動速度表達式是 (m/s) 或 (m/s) 14（基礎(chǔ)訓(xùn)練23）如圖14-21，一平面波在介質(zhì)中以波速u = 20 m/s沿x軸負(fù)方向傳播，已知A點的振動方程為 (SI) (1) 以A點為坐標(biāo)原點寫出波的表達式； (2) 以距A點5 m處的B點為坐標(biāo)原點，寫出波的表達式圖14-21解：（1）以A點為坐標(biāo)原點，波的表達式為 （SI） （2）以距A點5 m處的B點為坐標(biāo)原點，波的表達式為 （SI）15（基礎(chǔ)訓(xùn)練28）正在報警的警鐘，每隔0.5秒鐘響一聲，一聲接一聲地響著。有一個人在以60公里/小時的速度向警鐘行駛的火車中，問這個人在5分鐘內(nèi)聽到幾響。解：人在火車中接收到警鐘的頻率（即每秒鐘聽到警鐘的響聲）為 其中 ， ， 5分鐘內(nèi)聽到的警鐘次數(shù)為 次。16（自測提高21）兩波在一很長的弦線上傳播，其表達式分別為： (SI),(SI)求：(1) 兩波的頻率、波長、波速；(2) 兩波疊加后的節(jié)點位置；(3) 疊加后振幅最大的那些點的位置解： (1) 與波動的標(biāo)準(zhǔn)表達式 對比可得：頻率n = 4 Hz，波長l = 1.50 m，波速u = ln = 6.00 m/s (2) 節(jié)點位置 m , k = 0，1，2，3, (3) 波腹位置 m , k = 0，1，2，3, 四附加題圖14-3217（自測提高24）如圖14-32，一圓頻率為，振幅為A的平面簡諧波沿x軸正方向傳播，設(shè)在t=0時該波在原點O處引起的振動使媒質(zhì)元由平衡位置向y軸的負(fù)方向運動，M是垂直于x軸的波密媒質(zhì)反射面，已知(為該波波長)，設(shè)反射波不衰減，求：(1) 入射波與反射波的波動方程；(2) P點的振動