Question

如圖所示，兩列簡(jiǎn)諧橫波分別沿x軸正方向和負(fù)方向傳播，兩波源分別位于x=-2×10-1 m和x=12×10-1 m處，兩列波的波速均為v=0.4 m/s，兩波源的振幅均為A=2 cm.圖示為t=0時(shí)刻兩列波的圖象（傳播方向如圖），此刻平衡位置處于x=0.2 m 和x=0.8 m的P、Q兩質(zhì)點(diǎn)剛開始振動(dòng).質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置處于x=0.5 m處，關(guān)于各質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)情況的判斷正確的是（    ）

A.質(zhì)點(diǎn)M剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的方向沿y軸正方向

B.t=0.75 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q都運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)

C.t=1 s時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)M的位移為-4 cm

D.這兩列波相遇時(shí)將發(fā)生干涉，M點(diǎn)振動(dòng)始終加強(qiáng)，位移始終最大

Answer 1

C

解析:

根據(jù)圖象可知，兩列波都是使介質(zhì)中每個(gè)質(zhì)點(diǎn)從平衡位置沿y軸負(fù)方向開始振動(dòng).由于P、Q兩質(zhì)點(diǎn)的平衡位置到質(zhì)點(diǎn)M的平衡位置的距離相等，當(dāng)兩列波同時(shí)使質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)時(shí)，質(zhì)點(diǎn)M的運(yùn)動(dòng)方向沿y軸負(fù)方向，故A錯(cuò)誤.t=0.75 s時(shí)刻，兩列波同時(shí)傳播到M點(diǎn)，使質(zhì)點(diǎn)M開始振動(dòng)，但是，介質(zhì)中的各個(gè)質(zhì)點(diǎn)只是在各自的平衡位置附近沿y軸做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)，不會(huì)沿著波的傳播方向發(fā)生遷移，即此時(shí)刻，質(zhì)點(diǎn)P、Q不會(huì)運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，故B錯(cuò)誤.t=1 s時(shí)刻、t=0時(shí)刻的x=0.1 m和x=0.9 m的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)同時(shí)傳播到M點(diǎn)，它們單獨(dú)引起M點(diǎn)振動(dòng)的位移都是-2 cm，因此，M點(diǎn)的位移等于這兩個(gè)位移的矢量和，即M點(diǎn)的位移為-4 cm，故C正確.因?yàn)閮闪胁ǖ牟ㄋ�、波長(zhǎng)都相等，所以它們的頻率也相等，當(dāng)這兩列波相遇時(shí)一定發(fā)生干涉.由于M點(diǎn)的平衡位置到兩波源的距離相等，所以，在M點(diǎn)兩列波引起的振動(dòng)始終是加強(qiáng)的，即M點(diǎn)將以4 cm的振幅振動(dòng)，但是M點(diǎn)的位移還要隨著時(shí)間發(fā)生周期性變化，而不是始終最大，故D錯(cuò)誤.