下列说法中正确的是( )
A.回复力就是振动物体受到的合外力
B.振动物体回到平衡位置的过程中,回复力做正功,离开平衡位置的过程,回复力做负功
C.有机械振动必有机械波
D.波源振动时的运动速度和波的传播速度始终相同
【答案】B
【解析】
A、回复力是物体合外力在振动方向上的分量,不一定是合力,例如单摆的运动,故A错误;
B、振动物体回到平衡位置的过程中,回复力做正功,加速运动;离开平衡位置的过程,回复力做负功,减速运动;故B正确;
C、产生机械波的条件是:波源和介质,故C错误;
D、C、机械波的形成条件是有机械振动和介质,故有有机械振动不一定有机械波,有C错误;
D、横波中,波源振动时的运动速度和波的传播速度始终垂直,波源振动的速度会发生变化,波的传播速度在同一介质中保持不变,故D错误
故选B。
【考点】简谐运动的回复力和能量;机械振动和机械波
一质点做简谐运动,先后以相同的速度依次通过A、B两点,历时1s,质点通过B点后再经过1s又第2次通过B点,在这两秒钟内,质点通过的总路程为12cm,则质点的振动周期和振幅分别为( )
A.3s,6cm B.4s,6cm C.4s,9cm D.2s,8cm
【答案】B
【解析】
简谐运动的质点,先后以同样大小的速度通过A、B两点,则可判定这两点关于平衡位置O点对称,所以质点由A到O时间与由O到B的时间相等;
那么平衡位置O到B点的时间,
因过B点后再经过t=0.5s质点以方向相反、大小相同的速度再次通过B点,则有从B点到最大位置的时间,
因此,质点振动的周期是
质点总路程的一半,即为振幅.所以振幅。
故选B。
【考点】简谐运动的振幅、周期和频率
如图所示是利用水波槽观察到的水波衍射图象,从图象可知( )
A.B侧波是衍射波
B.A侧波速与B侧波速相等
C.增大水波波源的频率,衍射现象将更明显
D.增大挡板之间的距离,衍射现象将更明显
【答案】B
【解析】
A、小孔是衍射波的波源,故A错误;
B、在同一种介质中,波速相等,故B正确;
C、根据,增大水波波源的频率,则波长减小,衍射现象将不明显,故C错误;
D、波长越长越容易发生衍射现象,与波的频率和振幅没有关系,在波长无法改变的情况下可以减小挡板间距,故D错误。
故选B。
【考点】波的干涉和衍射现象
如图所示,矩形线框abcd与磁场方向垂直,且一半在匀强磁场内,另一半在磁场外,若要使线框中产生感应电流,下列方法中不可行的是( )
A.将线框abcd平行于纸面向左平移 B.以中心线OO′为轴转动
C.以ab边为轴转动60° D.以cd边为轴转动60°
【答案】D
【解析】
A、将线框abcd平行于纸面向左平移,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,故A正确;
B、以中心线OO′为轴,穿过线圈的磁通量减小,有感应电流产生,故B正确;
C、以ab边为轴转动60°,穿过线圈的磁通量从减小到零,有感应电流产生,故C正确;
D、以cd边为轴转动60°,穿过线圈的磁通量,保持不变,没有感应电流产生,故D错误。
故选D。
【考点】感应电流的产生条件
如图所示有理想边界的两个匀强磁场,磁感应强度均为B=0.5 T,两边界间距s=0.1 m,一边长L=0.2 m的正方形线框abcd由粗细均匀的电阻丝围成,总电阻为R=0.4 Ω,现使线框以v=2 m/s的速度从位置Ⅰ匀速运动到位置Ⅱ,则下列能正确反映整个过程中线框a、b两点间的电势差Uab随时间t变化的图线是( )
【答案】A
【解析】t在0-5×10-2s内,ab切割磁感线产生感应电动势,相当于电源,由楞次定律判断知感应电流方向沿顺时针方向,则a的电势高于b的电势,Uab为正;
则ab两端电势差;
t在5×10-2s-10×10-2s内,cd边进入磁场Ⅱ后,cd边和ab都切割磁感线,都产生感应电动势,线框中感应电流为零,由右手定则判断可知,a的电势高于b的电势,Uab为正,所以
t在10×10-2s-15×10-2s内,ab边穿出磁场后,只有cd边切割磁感线,由右手定则知,a点的电势高于b的电势,Uab为正;,故整个过程中线框a、b两点的电势差Uab随时间t变化的图线如图A所示,故A正确;
故选A。
【考点】法拉第电磁感应定律;楞次定律
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