大學物理 馬文蔚 波動試題

1、第10章 波動 作業(yè)題班級： 學號： 姓名： 一、簡答題1 惠更斯原理的內容是什么？利用惠更斯原理可以定性解釋哪些物理現象？答案：介質中任一波振面上的各點，都可以看做發(fā)射子波的波源，其后任一時刻，這些子波的包絡面就是該時刻的波振面。利用惠更斯原理可以定性解釋波的干涉、衍射反射和折射現象。1. 平面簡諧波傳播過程中的能量特點是什么？在什么位置能量為最大？答案：能量從波源向外傳播，波傳播時某一體元的能量不守桓，波的傳播方向與能量的傳播方向一致，量值按正弦或余弦函數形式變化，介質中某一體元的波動動能和勢能相同，處于平衡位置處的質點，速度最大，其動能最大，在平衡位置附近介質發(fā)生的形變也最大，勢能也為最

2、大。3簡述波動方程的物理意義。答：波函數，是波程 x 和時間 t 的函數，描寫某一時刻任意位置處質點振動位移。（1）當時，為距離波源為 d 處一點的振動方程。（2）當時（為常數），為某一時刻各質點的振動位移，波形的“拍照”。4. 駐波是如何形成的？駐波的相位特點什么？答案：駐波是兩列頻率、振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播時疊加而成。駐波的相位特點是：相鄰波節(jié)之間各質點的相位相同，波節(jié)兩邊質點的振動有的相位差。二、選擇題1. 在下面幾種說法中，正確的說法是( C )。(A)波源不動時，波源的振動周期與波動的周期在數值上是不同的；(B)波源振動的速度與波速相同；(C)在波傳播方向上的任一

3、質點振動相位總是比波源的相位滯后；(D)在波傳播方向上的任一質點的振動相位總是比波源的相位超前2.一橫波以速度u沿x軸負方向傳播，t時刻波形圖如圖所示，則該時刻（B ）。（A）A點相位為； （B）B點相位為 （C）C點相位為； （D）D點向上運動；3. 一列波在介質分界面反射而產生半波損失的條件是( C )。（A）波是橫波 （B）波是縱波（C）波從波疏介質入射到波密介質 （D）波從波密介質入射到波琉介質4在簡諧波傳播過程中，沿傳播方向相距為（l 為波長）的兩點的振動速度必定( A )。 A. 大小相同，而方向相反 B. 大小和方向均相同 C. 大小不同，方向相同 D. 大小不同，而方向相反5.

4、一平面簡諧波的波動方程為，則x5m處質點的振動曲線為( A )。三、填空題1已知平面簡諧波的波動方程為，則波長為 200 ；周期為 0.8 ；波速為 250 ；波沿軸 負 方向傳播。2有一平面簡諧波沿軸正方向傳播，波速為6，已知在處的質點的振動方程為，則波動方程為 ；質點在軸上處的振動方程為 。3有一平面簡諧波沿軸負方向傳播，波源諧振動的周期，振幅為，由平衡位置向正方向運動到一半振幅時開始計時，波速為，則波動方程為 ； 波在處的質點的初相位為 。4、火車以的速度行駛，其汽笛聲的頻率為500Hz，火車進站時觀察者聽到汽笛聲的頻率，火車離開車站時觀察者聽到汽笛聲的頻率.（空氣中的聲速330m/s）

5、三、計算題1一平面簡諧波在介質中以波速沿軸正方向傳播，原點處質點的振動曲線如圖所示。求：（1）該波的波動方程；（2）處質點的振動方程。2、已知一平面簡諧波在t=0時刻的波形曲線如圖所示，波速。試求：（1）該平面簡諧波的波函數；（2）P點的振動方程；（3）P點回到平衡位置所需的最短時間。解：（1）設平面簡諧波的波函數為由旋轉矢量法可知：初相位，x=5.0m處的相位， 所以，（2）對于P點，相位為振動方程為（3）由前P點回到平衡位置滿足的條件為3、一平面余弦波在時波形圖如下，（1）畫出時波形圖；（2）求O點振動方程；（3）求波動方程。解：（1）時波形圖即把時波形自-X方向平移個周期即可，見上圖中下面的結果。（2）設O處質點振動方程為可知： 時，O處質點由平衡位置向下振動，由旋轉矢量圖知， （3）波動方程為：即 4平面簡諧波以波速沿軸正向傳播，軸上、三點的坐標如（）圖所示，已知點處質點的振動曲線如圖（）所示。求：（1）點的振動方程；（2）若以點作為原點，求波動方程；（3）時刻、兩點振動的相位差。5如圖所示為一平面簡諧在 時刻的波