题目内容
一列简谐横波在某时刻的波形图如图中的实线所示,经△t=0.02s后的波形如图中虚线所示,则该波的速度v和频率f可能是( )A.v为5m/s
B.v为45m/s
C.f为50H
D.f为37.5Hz
【答案】分析:由波动图象读出波长.由于波传播的方向未知,所以波可能沿x轴正方向传播,也可能沿x轴负方向传播.根据波形的平移,得出波传播距离的两个通项,求出波速和频率的两通项,再选择特殊值.
解答:解:由图读出波长λ=0.4m.
若波沿x轴正方向传播,波传播的距离为
x=(n+
)λ=(0.4n+0.1)m,n=0,1,2,…
波速为v=
=
m/s=(20n+5)m/s,频率f=
=(50n+12.5)Hz
当n=0时,v=5m/s,n=2时,v=45m/s.
若波沿x轴正方向传播,波传播的距离为
x=(n+
)λ=(0.4n+0.3)m,n=0,1,2,…
波速为v=
=(20n+15)m/s,频率f=
=(50n+37.5)Hz
则当n=0时,f=37.5Hz.
由于n是整数,f不可能等于50Hz.
故选ABD.
点评:此题知道两个时刻的波形,要抓住波的双向性和周期性列出速度和频率的通项,考查运用数学方法解决物理问题的能力.
解答:解:由图读出波长λ=0.4m.
若波沿x轴正方向传播,波传播的距离为
x=(n+
波速为v=
当n=0时,v=5m/s,n=2时,v=45m/s.
若波沿x轴正方向传播,波传播的距离为
x=(n+
波速为v=
则当n=0时,f=37.5Hz.
由于n是整数,f不可能等于50Hz.
故选ABD.
点评:此题知道两个时刻的波形,要抓住波的双向性和周期性列出速度和频率的通项,考查运用数学方法解决物理问题的能力.
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