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昆明理工大学物理习题集(下)第十三章元答案
u
u2
(C) y Acos[(t x )] (D) y Acos[(t x) ]
u
u
5、一平面简谐波以波速 u 沿 x 轴正方向传播, O 为坐标原点。已知 P 点的振动方程为
y Acost ,则:[ CC ]
(A) O 点的振动方程为 y Acos(t l / u)
(B)波的表达式为 y Acos[t (l / u) (x / u)]
(A)λ
(B)λ/2
(C)3λ/4
(D)λ/4
12、若在弦线上的驻波表达式是 y 0.20sin 2x cos20t 。则形成该驻波的两个反向进行
的行波为:[ CC ]
(A)
y1
0.10cos[2
(10t
x)
2
]
y2
0.10cos[2
(10t
x)
2
]
(B)
y1
0.10cos[2
(10t
x)
4
S2
C
N
引起的振动
均干涉相消,则 S 2 的初相应为2
2k
3 2
,k
0,1,2,。
8.如图所示,一平面简谐波沿 x 轴正方向传播,波长为 ,若 P1 点处质点的振动方程
为 y1 Acos(2vt ) , 则 P2 点 处 质 点 的 振 动 方 程 为
y2
A c os [2v
2
(L1
L2 )]
]
y2
0.10cos[2
(10t
x)
3 4
]
(C)
y1
0.10
cos[2
(10t
x)
2
]
y2
0.10cos[2
(10t
x)
2
]
(D)
y1
0.10cos[2
(10t
x)
3 4
]
y2
0.10cos[2
(10t
x)
3 4
]
13、一沿 x 轴负方向传播的平面简谐波在 t 2s 时的波形曲线如图所示,则原点 O 的振动方
(C)媒质质元的振动动能和弹性势能的相位在任意时刻都相同,但二者的数值不相等
(D)媒质质元在平衡位置处弹性势能最大
16、两相干波源
S1
和
S2
相距
/
4
(
为波长), S1
的相位比
S2
的相位超前
2
,在
S1
,S2
的连线上, S1 外则各点(例如 P 点)两波引起的简谐振动的相位差是:[ BB ]
(A) 0 (B)
;与
P1
点处质点振动状态相同的那些点的位置是
x k L1 , k 1,2,
9.一简谐波沿 x 轴正向传播。已知 x 0 点的振动曲线如下图,试在它右边的图中画出 t T
时的波形曲线。
10.一列强度为
I
的平面简谐波通过一面积为
S
的平面,波速 u
与该平面的法线
n
的夹角为
,则通过该平面的能流是 IS cos 。
二.填空题
1.一横波的波函数是 y 0.02sin 2 (100t 0.4x)(SI) ,则振幅是 0.02M ,波长是
2.5M ,频率是 100hz
,波的传播速度是 250M/S
。
2.一平面简谐波沿 x 轴正方向传播,波速 u 100m/ s ,
t 0 时刻的波形曲线如图所示。波长 0.8m;
15.三个平面简谐波的波函数为:y1
Acos[(t
x) u
0 ],y2
Acos[( x u
t)
0] 和
y3
Acos[( x u
t) 0 ] 。则:(1)在
y1
中,原点处质点的振动初相为 0
;(2)y1
和
y3 叠加可产生驻波。
16.设沿弦线传播的一入射波的表达式为 y1 Acos[t (2x / )] ,波在 x L 处( B 点)
(B) y Acos{[t (x / u)] 0}
(C) y Acos(t x / u)
(D) y Acos{[t (x l) / u] 0}
4、一平面简谐波,沿 x 轴负方向传பைடு நூலகம்,圆频率为 ,波速为 u ,设T / 4 时刻波形如左下图
所示,则该波的表达式为:[ DD ]
(A) y Acos[(t x )] (B) y Acos[(t x) ]
5.一简谐波沿 x 轴正方向传播, x1 和 x2 两点处的
振动曲线分别如图 (a) 和 (b) 所示,已知 x2 x1 且
x2 x1 ( 为波长),则 x2 点的相位比 x1 点
的相位滞后 3 2
6.如图所示一平面简谐波在 t 2s 时刻的波
形图,波的振幅为 0.2m ,周期为 4s ,则图中 P
9、已知一平面简谐波的波函数为: y Acos(at bx) ,( A 、 a 、 b 为正值),则可以得
到该波的参量是:[ DD ]
(A)波的频率为 a
(B)波的传播速度为 b / a
(C)波长为 / b
(D)波的周期为 2 / a
(E)波的振幅为 A
10、图示一简谐波在 t 0 时刻的波形图,波速 u 200m/ s ,则 P 处质点的振动速度表达
在波的传播过程中,这两点振动速度的[ CC ]
(A)方向总是相同
(B)方向总是相反
(C)方向有时相同,有时相反
(D)大小总是不相等。
3、如图所示,一平面简谐波沿 x 轴正向传播,已知 P 点的振动方程为 y Acos(t 0 ) ,
则其波函数为:[ AA ]
(A) y Acos{[t (x l) / u] 0}
点处的质点的振动方程为:
y= yP
0.2 cos( t ) 22
m。
7.
S1
、
S
2
为振动频率、振动方向均相同的两个点波源,振动方向垂直纸面,两者相距
3 2
(
为波长)如图。已知
S1
的初相为
2
。⑴若使射线
S2C
上各点由
M 两列波引起的
振动均干涉相消,则
S2
的初 相应为 2
2k
2
,
S1
k 0,1,2,。⑵若使 S1S2 连线的中垂线 MN 上各点由两列波
发生反射,反射点为自由端(如图),设波在传播和反射过程中振幅不变,则反射波的表达
式为:y2
=
y
A c os (t
2
x
4
L)
17.一驻波方程为 y 2Acos(2x / )cost ,则 x 2 处质点的振动方程是:
y 2Acost ;该质点的振动速度表达式是: 2A sint (m)
18.已知一驻波在 t 时刻各点振动到最大位移处,其波形如图(A)所示;一行波在 t 时刻
(C) 1
(D) 3
2
2
17、电磁波在自由空间传播时,电场强度 E 和磁场强度 H 的关系是:[ A A ]
(A)互相垂直,且都垂直于传播方向
(B)朝相互垂直的两个方向传播
(C)在垂直于传播方向的同一直线上
(D)有相位差 2
18 、 在 真 空 中 沿 着 x 轴 正 方 向 传 播 的 平 面 电 磁 波 , 其 电 场 强 度 波 的 表 达 式 是
[ BB ]
(A) o , b , b , f
(B) a , c , e , g (C) o , d
(D) b , f
15、当一平面简谐机械波在弹性媒质中传播时,下述结论正确的是:[ DD ]
(A)媒质质元的振动动能增大时,其弹性势能减小,总机械能守恒
(B)媒质质元的振动动能和弹性势能都作周期性变化,但二者的相位不相同
11.机械波在媒质中传播过程中,当一媒质质元的振动动能的相位是 / 2 时,它的弹性势
能的相位是: / 2 。
12.如图所示,S1 和 S2 为同相位的两相干波源,相距为 L ,P 点距 S1 为 r ;波源 S1 在 P 点
引起的振动的振幅为 A1 ,波源 S 2 在 P 点引起的振动的振幅
为 A2 ,两波波长都是 ,则 P 点的振幅 A A
一、选择题
第十三章 波动
1、一平面简谐波的波函数为 y 0.1cos(3t x )(SI ) ,t 0 时的波形曲线如左下图
所示,则:[ CC ]
(A) O 点的振幅为-0.1m;
(B)波长为 3m;
(C) a 、 b 两点间的相位差为 / 2 ;
(D)波速为 9m/s。
2、一简谐波沿 Ox 轴传播。若 Ox 轴上 P1 和 P2 两点相距 / 8 (其中 为该波的波长),则
Ez=E0cos2(t-x/),则磁场强度波的表达式是 [ CC ]
(A) H y 0 0 E0 cos 2 (t x )
(B) H z 0 0 E0 cos 2 (t x )
(C) H y 0 0 E0 cos 2 (t x )
(D) H y 0 0 E0 cos 2 (t x )
程为:[ BB ]
(A) y 0.5cos[t ](SI) 2
(B) y 0.5cos[(t ](SI) 22
(C) y 0.5cos[(t ](SI) 22
(D) y 0.5cos[(t ](SI) 42
14、一横波在 t 时刻的波形曲线如图所示,则该时刻能量为最大值的媒质质元位置是:
求:(1)该简谐波的波长、周期、波速;(2)在 x=1m 处质点的振动方程;(3)在 t=0.4s 时,
该处质点的位移和速度。
2
2
x (k 1) , k 1,2,3, 22