题目内容
16.一列简谐横波沿x轴正方向传播,波长λ>3m.已知从t=0时刻开始计时,轴上x1=0处的质点的振动图象如图甲所示,x2=6m处的质点的振动图象如图乙所示.则关于这列波,以下判断正确的是( )A. | 这列波的频率是2.5 Hz | B. | 这列波的波长是4m | ||
C. | 这列波的波速可能为120m/s | D. | 这列波的波速可能为200m/s |
分析 由图读出周期,可求得频率.根据两个质点在同一时刻的状态,确定出波长与两质点间距离的关系,结合波长λ>3m,求出波长,再求解波速.
解答 解:A、由图可知,该波的周期为 T=4×10-2s,则频率为 f=$\frac{1}{T}$=$\frac{1}{4×1{0}^{-2}}$Hz=25Hz,故A错误.
BCD、两个质点间的距离△x=x2-x1=6m.由于波沿x正方向传播,由图知:t=0时刻x1=0处的质点位于波峰,x2=6m处的质点经过平衡位置向下,结合波形可知:
(n+$\frac{3}{4}$)λ=△x,n=0,1,2,…
则 λ=$\frac{4△x}{4n+3}$=$\frac{24}{4n+3}$m
又由于波长λ>3m,所以当n=0时,λ=8m;当n=1时,λ=$\frac{24}{7}$m符合题意.
则波速为 v=$\frac{λ}{T}$=$\frac{8}{4×1{0}^{-2}}$=200m/s,或v=$\frac{\frac{24}{7}}{4×1{0}^{-2}}$m/s=$\frac{600}{7}$m/s,故BC错误,D正确
故选:D
点评 本题的关键在于明确振动图象的性质,并能从振动图象中找出两点在空间上的距离与波长的关系,从而进行解答.
练习册系列答案
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8.一带电油滴在匀强电场E中的运动轨迹如图中虚线所示,电场方向竖直向下.若不计空气阻力,则此带电油滴从a运动到b的过程中( )
A. | 该电荷为负电荷 | B. | 电势能增加,动能增加 | ||
C. | 动能和电势能之和减小 | D. | 电势能和重力势能之和减小 |