在坐标原点O处有一质点S.它沿y轴做频率为10Hz.振幅为2cm的简谐运动.形成的波沿x轴传播.波速为4m/s.当t=0时.S从原点开始沿y轴负方向运动．(1)画出当S完成第一次全振动时的波形图,(2)经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

在坐标原点O处有一质点S，它沿y轴做频率为10Hz、振幅为2cm的简谐运动，形成的波沿x轴传播，波速为4m/s，当t=0时，S从原点开始沿y轴负方向运动．
（1）画出当S完成第一次全振动时的波形图；
（2）经过多长时间x=1m处的质点第一次出现波峰．

【答案】分析：（1）由公式可得求出波长，S完成一次全振动波向两端分别传播一个波长；
（2）由波速公式可求得波传到1m处的时间，再求出1m处的点出现波峰的时间即可示得总时间．
解答：解：（1）波长λ=

=0.4m…①
图象如图所示

（2）设S点的振动经t₁传播到

…②
振动传到该质点后又经过

周期该质点才振动到波峰

…③
∴x=1m处的质点第一次出现波峰的时间为t=t₁+t₂=0.325s…④
答：（1）波形图如上所示；
（2）经0.325s质点出现第一次波峰．
点评：S在振动过程中，将波向两端同时传播，故波形图应同时画出两端的波形图．

练习册系列答案

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在某一真空空间内建立xOy坐标系，从原点O处向第I象限发射一荷质比

=104C/kg的带正电的粒子（重力不计）．速度大小v₀=10³ m/s、方向与x轴正方向成30°角．

（1）若在坐标系y轴右侧加有匀强磁场区域，在第I、Ⅳ象限，磁场方向垂直xOy平面向外B=1T，求粒子做匀速圆周运动的轨道半径R？
（2）若在坐标系y轴右侧加有匀强磁场区域，在第I象限，磁场方向垂直xOy平面向外；在第Ⅳ象限，磁场方向垂直xOy平面向里；磁感应强度为B=1T，如图（a）所示，求粒子从O点射出后，第2次经过x轴时的坐标x₁．
（3）若将上述磁场均改为如图（b）所示的匀强磁场，在t=0到t=

2π

×10-4s时，磁场方向垂直于xOy平面向外；在t=

2π

×10-4s到t=

4π

×10-4s时，磁场方向垂直于xOy平面向里，此后该空间不存在磁场，在t=0时刻，粒子仍从O点以与原来相同的速度v₀射入，求粒子从O点射出后第2次经过x轴时的坐标x₂．

如图所示，真空有一个半径r=0．5 m的圆形磁场，与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10^-3 T,方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L₁=0．5 m的匀强电场区域，电场强度E=1．5×10³ N/C。在x=2 m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×10⁹ C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：

（1）粒子进入电场时的速度和沿y轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间？

（2）从O点入射的所有粒子经磁场偏转后出射的速度方向有何特点？请说明理由。

（3）速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标。

如图所示，真空有一个半径r=0．5 m的圆形磁场，与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10^-3 T,方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L₁=0．5 m的匀强电场区域，电场强度E=1．5×10³N/C。在x=2 m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×10⁹ C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：

1.粒子进入电场时的速度和沿y轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间？

2.速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子，离开磁场时距x轴的距离是多大？求最后打到荧光屏上，求该发光点的位置坐标。

如图所示，真空有一个半径r="0.5" m的圆形磁场，与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10^-3 T,方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L₁="0.5" m的匀强电场区域，电场强度E=1.5×10³ N/C。在x="2" m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×10⁹ C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：

（1）粒子进入电场时的速度和沿y轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间？
（2）从O点入射的所有粒子经磁场偏转后出射的速度方向有何特点？请说明理由。
（3）速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子，最后打到荧光屏上，该发光点的位置坐标。

如图所示，真空有一个半径r=0．5 m的圆形磁场，与坐标原点相切,磁场的磁感应强度大小B=2×10^-3 T,方向垂直于纸面向里，在x=r处的虚线右侧有一个方向竖直向上的宽度为L₁=0．5 m的匀强电场区域，电场强度E=1．5×10³ N/C。在x=2 m处有一垂直x方向的足够长的荧光屏，从O点处向不同方向发射出速率相同的荷质比=1×10⁹ C/kg带正电的粒子，粒子的运动轨迹在纸面内，一个速度方向沿y轴正方向射入磁场的粒子，恰能从磁场与电场的相切处进入电场。不计重力及阻力的作用。求：

1.粒子进入电场时的速度和沿y轴正方向射入的粒子在磁场中运动的时间？

2.速度方向与y轴正方向成30°（如图中所示）射入磁场的粒子，离开磁场时距x轴的距离是多大？求最后打到荧光屏上，求该发光点的位置坐标。

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