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大学物理波动练习题

来源:用户分享 时间:2025/6/18 12:54:46 本文由loading 分享 下载这篇文档手机版
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(A) 动能为零,势能最大. (B) 动能为零,势能为零.

(C) 动能最大,势能最大. (D) 动能最大,势能为零. [ ]

6、在同一媒质中两列相干的平面简谐波的强度之比是I1 / I2 = 4,则两列波的振幅之比是 (A) A1 / A2 = 16. (B) A1 / A2 = 4.

(C) A1 / A2 = 2. (D) A1 / A2 = 1 /4. [ ]

二、填空题

1、如图所示,一平面简谐波沿Ox轴负方向传播,波长为? ,若yP处质点的振动方程是yP?Acos(2??t?12则该波的表达式?),

LOx是_______________________________;P处质点

P____________________________时刻的振动状态与O处质点t1时

刻的振动状态相同.

y (m)2、图示一平面简谐波在t = 2 s时刻的波形图,波的振幅为0.2

Am,周期为4 s,则图中P点处质点的振动方程为___________________________. OP

三、计算题

已知一平面简谐波的表达式为 y?0.25cos(125t?0.37x) (SI) (1) 分别求x1 = 10 m,x2 = 25 m两点处质点的振动方程; (2) 求x1,x2两点间的振动相位差; (3) 求x1点在t = 4 s时的振动位移.

答案: 一、

CCADBC

传播方向x (m)

二、

y?Acos[2?(?t?x?L?)??2] 3分

t1?

L???k?, k = 0,?1,?2, … [只写 t1?L/(??) 也可以] 2分

yP?0.2cos(?t?2112?) 3分

三、

解:(1) x1 = 10 m的振动方程为

y

x?10?0.25cos(125t?3.7) (SI) ?0.25cos(125t?9.25) (SI)

x2 = 25 m的振动方程为

yx?25 (2) x2与x1两点间相位差

 ?? = ?2 - ?1 = -5.55 rad

(3) x1点在t = 4 s时的振动位移

y = 0.25cos(125×4-3.7) m= 0.249 m

波动(三)波的衍射、干涉、驻波

专业 班级 学号 姓名 一、选择题

1、如图所示,两列波长为? 的相干波在P点相遇.波在S1点振动的初相是??1,S1到P点的距离是r1;波在S2点的初相是??2,S2到P点的距离是r2,以k代表零或正、负整数,则P点是干涉极大的条件为:

(A) r2?r1?k?. (B) ?2??1?2k?. (C) ?2??1?2?(r2?r1)/??2k?.

(D)

S1r1P?2??1?2?(r1?r2)/??2k?. [ ]

S2r2

?/4

2、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

12?,在S1,S2的连线上,S1外侧各点(例如P点)两波引起

PS1S2的两谐振动的相位差是:

(A) 0. (B)

12?. (C) ?. (D)

32?. [ ]

3、在驻波中,两个相邻波节间各质点的振动

(A) 振幅相同,相位相同. (B) 振幅不同,相位相同.

(C) 振幅相同,相位不同. (D) 振幅不同,相位不同. [ ]

4、在波长为? 的驻波中,两个相邻波腹之间的距离为 (A) ??/4. (B) ??/2.

(C) 3??/4. (D) ??. [ ]

5、沿着相反方向传播的两列相干波,其表达式为

y1?Acos2?(?t?x/?) 和 y2?Acos2?(?t?x/?).

在叠加后形成的驻波中,各处简谐振动的振幅是 (A) A. (B) 2A.

(C) 2Acos(2?x/?). (D) |2Acos(2?x/?)|. [ ]

二、选择择

1、两列波在一根很长的弦线上传播,其表达式为 y1 = 6.0×10-2cos?(x - 40t) /2 (SI) y2 = 6.0×10cos?(x + 40t) /2 (SI)

则合成波的表达式为__________________________________________________;

在x = 0至x = 10.0 m内波节的位置是_____________________________________

__________________________________;波腹的位置是______________________

__________________________________.

三、计算题

1、两列余弦波沿Ox轴传播,波动表达式分别为 y1?0.06cos[与 y2?0.06cos[1212?(0.02x?8.0t)] (SI)

?(0.02x?8.0t)] (SI),

-2

试确定Ox轴上合振幅为0.06 m的那些点的位置.

2、图中A、B是两个相干的点波源,它们的振动相位差为?(反相).A、B相距 30 cm,观察点P和B点相距 40 cm,且PB?AB.若发自A、B的两波在P点处最大限度地互相削弱,求波长最长能是多少. P 40 cm A 30 cmB

答案: 一、 DCBBD 二、

y?12.0?10?2cos(12?x)cos20?t (SI) x?(2n?1) m, 即 x = 1 m,3 m,5 m,7 m,9 m x?2n m,即 x = 0 m,2 m,4 m,6 m,8 m,10 m

三、

解:把两波写成 y11?A1cos[2?(0.02x?8.0t)]?A11cos[2?(8.0t?0.02x)] y12?A2cos[2?(8.0t?0.02x)]

并令 A1 = A2 = A = 0.06 m,则对于所求的点有

A2?A221?A2?2A1A2cos??

可得 cos????12

2分

2分 1分

由 ???0.02?x

可得 0.02?x??(2k??2?/3) 或 0.02?x??(2k??2?/3) 故 x??50(2k?2/3) m

或 x??50(2k?2/3) m ( k = 0,1,2,…)

解:在P最大限度地减弱,即二振动反相.现二波源是反相的相干波源,故要

求因传播路径不同而引起的相位差等于 ??2k?(k = 1,2,…). 由图 AP?50 cm. ∴ 2? (50-40) /? = 2k?, ∴ ? = 10/k cm,当k = 1时,?max = 10 cm

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