题目内容
【题目】如图所示,波源O沿y轴方向做简谐运动,所形成的横波沿x轴正方向在两种不同均匀介质传播,已知横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,介质Ⅰ和Ⅱ的分界面在x=3m处。t=0时波源刚开始从平衡位置沿y轴正方向运动,t=2s时x=3m处的质点刚开始振动且波源刚好第4次回到平衡位置,t=5s时x=6m处的质点刚开始振动且波源刚好第10次回到平衡位置,不计波传播过程中的能量损失,则( )
A.波从介质Ⅰ进入介质Ⅱ中波长不变
B.波在介质Ⅰ和Ⅱ中的波速之比为2:3
C.t=3s时x=4m处的质点刚好第一次到达波峰
D.t=6.5s时在x=0与x=6m之间的波峰数目与波谷数目相等
【答案】D
【解析】
A.波从一种介质传播到另外一种介质时,频率不变,但是波速发生改变,故波长发生改变,故A错误;
B.波在介质1中的波速为
波在介质2中的波速为
故波速之比为3:2,故B错误;
C.该波传到处需要的时间为,故在时,处的质点刚刚开始振动,故C错误;
D.由题意可知,该波的周期为,该波在介质1中的波长为
该波在介质2中的波长为
波源起振方向向上,故时波源处于平衡位置向下振动,因此在x=0到x=3m之间的波峰和波谷数目分别为2个和2个;在x=3m到x=6m之间的波峰和波谷数目均为3个,故
t=6.5s时在x=0与x=6m之间的波峰数目与波谷数目相等,波峰和波谷的数目均为5个,故D正确;
故选D。
【题目】如图所示,轻质弹簧一端系在墙上,另一端系在三根长度相同的轻绳上,轻绳的下端各系质量与电荷量均相同的带正电小球,且三个小球均处于静止状态,已知重力加速度为g。四种情形下每个小球受到的电场力大小与轻绳长度、小球质量、小球电荷量的关系如表所示,以下说法正确的是( )
情形 | 轻绳长度 | 小球质量 | 小球电荷量 | 小球受到的电场力大小 |
1 | L | m | ① | |
2 | 2L | m | ② | |
3 | L | 2m | ③ | |
4 | L | m | ④ |
A.②中电荷量为①中电荷量的倍
B.③中电荷量为②中电荷量的倍
C.④中电荷量为③中电荷量的倍
D.情形④下弹簧的伸长量最大