Question

16．兩列簡諧橫波的振幅都是10cm，傳播速度大小相同．實(shí)線波的頻率為2Hz，沿x軸正方向傳播；虛線波沿x軸負(fù)方向傳播．某時(shí)刻兩列波在如圖34所示區(qū)域相遇，則（　�。�

• A． 在相遇區(qū)域會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象
• B． 實(shí)線波和虛線波的頻率之比為3：2
• C． 平衡位置為x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度為零
• D． 平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點(diǎn)此刻位移y＞10cm
• E． 從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.25s，平衡位置為x=5m處的質(zhì)點(diǎn)的位移y＜0

Answer 1

分析 在均勻介質(zhì)中兩列波的波速相同，由v=λf得：波長與頻率成反比，從而得出頻率之比．兩列波頻率時(shí)才能發(fā)生干涉．某時(shí)刻兩列波的平衡位置正好在x=0處重合，兩列波的平衡位置的另一重合處到x=0處的距離應(yīng)該是兩列波的波長整數(shù)倍．

解答 解：AB、兩列波傳播速度大小相同．由圖可知，實(shí)線波的波長 λ₁=4m，虛線波的波長 λ₂=6m，由v=λf可知，實(shí)線波和虛線波的頻率之比為 f₁：f₂=λ₂：λ₁=3：2．由于f₁≠f₂，故兩列波在相遇區(qū)域不會(huì)發(fā)生干涉現(xiàn)象．故A錯(cuò)誤，B正確．
C、根據(jù)波形的平移法判斷知，兩列簡諧橫波單獨(dú)傳到x=6m處時(shí)，該質(zhì)點(diǎn)均向上運(yùn)動(dòng)，振動(dòng)加強(qiáng)，所以x=6m處的質(zhì)點(diǎn)此刻速度不為零．故C錯(cuò)誤；
D、兩列簡諧橫波在平衡位置為x=8.5m處的質(zhì)點(diǎn)是振動(dòng)加強(qiáng)的，此刻各自位移都大于5cm，合位移大于10cm，故D正確；
E、從圖示時(shí)刻起再經(jīng)過0.25s，實(shí)線波在平衡位置為x=5m處于波谷，而虛線波也處于y軸上方，但不在波峰處，所以質(zhì)點(diǎn)的位移y＜0．故E正確；
故選：BDE

點(diǎn)評(píng) 解決本題時(shí)要抓住在同一介質(zhì)中傳播的同一類波波速相等，知道干涉的條件和波的疊加原理．要知道波形圖是反應(yīng)某時(shí)刻各質(zhì)點(diǎn)的位置，而振動(dòng)圖則是反應(yīng)某質(zhì)點(diǎn)在各時(shí)刻的位置．