题目内容
一列简谐横波在x轴上传播,已知x=6cm处的质点的振动图象如图1所示,x=18cm处的质点的振动图象如图2所示.根据这两幅振动图象,可获得关于这列简谐横波的确定的和可能的信息,正确的是( )

①这列简谐横波的波速可能大于4cm/s
②这列简谐横波的波速可能是
cm/s
③这列简谐横波的波长可能是λ=16cm
④这列简谐横波的频率f=
Hz.
①这列简谐横波的波速可能大于4cm/s
②这列简谐横波的波速可能是
| 4 |
| 3 |
③这列简谐横波的波长可能是λ=16cm
④这列简谐横波的频率f=
| 1 |
| 12 |
分析:若波沿x轴正向传播,由同一时刻两质点的振动状态,根据波形得到质点间距离与波长的关系式,得到波长的通项,求出波速的通项,再求出波速的最大值.用同样的方法求出若波沿x轴负向传播,波速的通项,得出波速可能的值.
解答:解:
若波沿x轴正向传播,在t=0时刻,x=6cm处质点位于波谷,x=18cm处质点经过平衡位置向上振动,结合波形,得到它们之间的距离与波长的关系为:△x=(n+
)λ,n=0,1,2,…得波长λ=
cm,n=0时,λ=16cm;该波的周期T=12s,则频率f=
=
Hz,则波速v=
=
cm/s,当n=0时,波速最大为
cm/s,
若波沿x轴负向传播,同理可知,波长λ=
,波速v=
cm/s.n=0时,波速最大为4cm/s,故①不可能.
故可能的是②③④,
故选:B.
若波沿x轴正向传播,在t=0时刻,x=6cm处质点位于波谷,x=18cm处质点经过平衡位置向上振动,结合波形,得到它们之间的距离与波长的关系为:△x=(n+
| 3 |
| 4 |
| 48 |
| 4n+3 |
| 1 |
| T |
| 1 |
| 12 |
| λ |
| T |
| 4 |
| 4n+3 |
| 4 |
| 3 |
若波沿x轴负向传播,同理可知,波长λ=
| 48 |
| 4n+1 |
| 4 |
| 4n+1 |
故可能的是②③④,
故选:B.
点评:本题是多解问题,首先要根据振动图象读出两个质点在同时刻的状态,结合波形得出波长的通项,再得到波速的通项进行分析.
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