如圖所示中,a、b是一列橫波上的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn),它們?cè)趚軸上的距離s=30m,波沿x軸正方向傳播.當(dāng)a振動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),b恰好經(jīng)過(guò)平衡位置.經(jīng)過(guò)3s波傳播了30m,并且a經(jīng)過(guò)平衡位置,b恰好到達(dá)最高點(diǎn),那么

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A.這列波的速度一定是10m/s;    B.這列波的周期可能是0.8s;

C.這列波的周期可能是3s;     D.這列波的波長(zhǎng)可能是24m.

答案:ABD
解析:

    因波向外傳播是勻速推進(jìn)的,故v==10m/s.

  設(shè)這列波的振動(dòng)周期為T,由題意可知,經(jīng)過(guò)3s,質(zhì)點(diǎn)a由波峰回到平衡位置,可得

s(n=0,1,2…).

  另由v=,可得波長(zhǎng)

λ=m(n=0,1,2…).

  進(jìn)行具體分析:

  n=1時(shí),λ=40m,T=4s;n=2時(shí),λ=24m,T=2.4s;

  n=3時(shí),T=s;n=4時(shí),T=s;

  n=5時(shí),T=s;n=6時(shí),T=s;

  n=7時(shí),T==0.8s.

  故此題正確答案為ABD.


提示:

    因波向外傳播是勻速推進(jìn)的,題目中給定了在3s內(nèi)波推進(jìn)了30m,由波速是一定的,故用v=s/t可求出此波的波速.設(shè)這列波的振動(dòng)周期為T,由題意可知,經(jīng)3sa質(zhì)點(diǎn)由波峰回到平衡位置,其可能情況很多,可能是T,也可能T+T……等,即知周期是多樣的.因?yàn)椴ㄋ賤是一定的,由公式λ=v·T可知,這列機(jī)械波的波長(zhǎng)也是多樣的.分別寫出周期T和波長(zhǎng)λ的通項(xiàng)公式,便可以解出本題的結(jié)果.

  小結(jié):(1)注意波動(dòng)過(guò)程介質(zhì)中各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的簡(jiǎn)諧振動(dòng)具有周期性和對(duì)稱性.本題關(guān)鍵是分析周期的可能性,弄清物理圖景,便可得到波長(zhǎng)的可能性.

  (2)本題需采用演繹歸納法解題.通過(guò)演繹過(guò)程,從中找出規(guī)律,再歸納出周期的內(nèi)在規(guī)律,得出周期的通項(xiàng)公式.這種方法是解決波動(dòng)問(wèn)題的常用的思維分析方法.

  (3)在演繹過(guò)程中,本題應(yīng)用了“特殊點(diǎn)法”.對(duì)質(zhì)點(diǎn)a由波峰回到平衡位置需要的時(shí)間是又回到平衡位置……,這樣即可寫出T的通式.當(dāng)然若考慮質(zhì)點(diǎn)b也能總結(jié)出T的通式,但須注意到,開始時(shí)b恰好在平衡位置,包括向上通過(guò)平衡位置和向下通過(guò)平衡位置這兩種情況,最后T的通式仍相同.

 


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A.O點(diǎn)電勢(shì)為零,場(chǎng)強(qiáng)為零。
B.b、d兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等.電勢(shì)相等。
C.將電子沿正方形路徑a---d---c移動(dòng),電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功。
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A.O點(diǎn)電勢(shì)為零,場(chǎng)強(qiáng)為零。

B.b、d兩點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)相等.電勢(shì)相等。

C.將電子沿正方形路徑a---d---c移動(dòng),電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功。

D.將質(zhì)子沿直線路徑a---o---c移動(dòng),電勢(shì)能先減少后增加。

 

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