Question

【題目】[物理——選修3-4]

（1）圖甲表示一列簡(jiǎn)諧橫波在t=20s時(shí)的波形圖，圖乙是該列波中的質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)圖象，由甲、乙兩圖中所提供的信息可知下列說(shuō)法正確的是_________．

A．該波的波長(zhǎng)為1.5m

B．該波的振幅為0.1cm

C．該波的傳播速度為0.5 m/s，速度沿﹣x軸方向

D．P質(zhì)點(diǎn)在t=1.25s時(shí)沿﹢y方向運(yùn)動(dòng)

E．P質(zhì)點(diǎn)在任意1s內(nèi)的路程都是0.2cm

（2）一般常見(jiàn)材料的折射率都為正值（n>0），現(xiàn)針對(duì)某些電磁波設(shè)計(jì)的人工材料，其折射率可為負(fù)值（n<0），稱為負(fù)折射率材料，電磁波通過(guò)空氣與這種材料的界面時(shí)，電磁波傳播規(guī)律仍然不變，入射角和折射角的大小關(guān)系仍遵從折射定律（此時(shí)折射角取負(fù)值），但折射波線與入射波線位于法線的同一側(cè).現(xiàn)有一束電磁波從空氣中以i=60°的角度射入由負(fù)折射率材料制成、厚度d=10cm的長(zhǎng)方體并從下表面射出，已知該材料對(duì)電磁波的折射率n=﹣，電磁波在真空中的速度c=3×108m/s．

(i)大致畫出電磁波穿過(guò)該材料的示意圖________；

(ii)求電磁波穿過(guò)該材料時(shí)的傳播時(shí)間和在傳播方向的側(cè)移量________．

Answer 1

【答案】 BCE 11.55cm 6.67×10-10s

【解析】（1）由波形圖可知，該波的波長(zhǎng)為1.0m，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；該波的振幅為0.1cm，選項(xiàng)B正確；周期T=2s，則該波的傳播速度為，t=20s時(shí)質(zhì)點(diǎn)P的振動(dòng)情況與t=0時(shí)刻的振動(dòng)情況相同，由波形圖速度沿﹣x軸方向，選項(xiàng)C正確；由振動(dòng)圖像可知，P質(zhì)點(diǎn)在t=1.25s時(shí)沿-y方向運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；1s=0.5T，P質(zhì)點(diǎn)在任意1s內(nèi)的路程都是2A=0.2cm，選項(xiàng)E正確；故選BCE .

（2）光路圖如圖所示。

根據(jù)折射定律 可知， ， r＝-30°

故該電磁波在介質(zhì)中傳播方向剛好與入射方向垂直。

折射光線在介質(zhì)中傳播的距離

在介質(zhì)中傳播的距離v＝＝1.73×108 m/s

折射光線在介質(zhì)中傳播的時(shí)間t＝＝6.67×10-10s