位于 的波源 p 从
时刻开始振动,形成的简谐横波沿 x 轴正负方向传播,在
时波源停止振动,
时的部分波形如图所示,其中质点 a 的平衡位置
,质点 b 的平衡位置
。下列说法正确的是( )
A .沿 x 轴正负方向传播的波发生干涉
B . 时,波源的位移为正
C . 时,质点 a 沿 y 轴负方向振动
D .在 0 到 2s 内,质点 b 运动总路程是 2.55m
BD
【详解】 A .波从波源发出后,向 轴正负方向传播,向相反方向传播的波不会相遇,不会发生干涉,故 A 错误;
B .由图可知,波的波长
由题意可知 0.1s 内波传播四分之一波长,可得
解得
根据同侧法可知,波源的振动方向向上, 即
时,波源振动了 2s ,则任何一个点起振以后都应该振动 2s ,可知坐标原点在 2.1s 时刚好振动了 2s 即 5 个周期,此时其振动方向向上,波源向上振动,位移为正,故 B 正确;
C .波的波速
波源停止振动,到质点 停止振动的时间
即质点 还在继续振动,
到
经过时间
即
,结合图象可知质点 a 位移为正且向
轴正方向运动,故 C 错误;
D .波传到 点所需的时间
在 0 到 2s 内,质点 振动的时间为
质点 b 运动总路程
故 D 正确。
故选 BD 。
两列波的原理:
1.独立传播原理:两列波相遇后,每列波仍像相遇前一样,保持各自原来的波形,继续向前传播
2.波的叠加原理:几列波相遇时能继续传播,在它们重叠的区域里,介质的质点同时参与这几列波引起的振动,质点的位移等于这几列波单独传播时引起的位移的矢量和
(1)波的叠加区域内的质点同时参与各列波引起的振动,质点的所有运动学矢量(如速度、加速度)都等于各列波分别引起的矢量和。
(2)波的叠加原理是波具有独立传播性的必然结果,由于总位移是两个位移的矢量和,所以叠加区域的质点的位移可能增大,也可能减小
振动加强点和减弱点的判断方法:
(1)加强点和减弱点的理解:不能认为加强点的位移始终最大,减弱点的位移始终最小,而应该是振幅增大的点为加强点,其实这点也在振动,位移可为零,振幅减小的点为减弱点。
(2)条件判断法:对振动情况完全相同的两个波源,在同一介质中形成的两列波的重叠区内,某点的振动是加强还是减弱,取决于两个相干波源到该点的波程差△r:
①若,则该点振动加强;
②若则该点振二动减弱。
(3)现象判断法
若某点总是波峰与波峰(或波谷与波谷)相遇,该点为加强点,若总是波峰与波谷相遇,则为减弱点。
若某点在图示时刻不是波峰、波谷这些特殊状态 的相遇点时,可沿波传播方向下推时的状态进行判定。如图中的E点,再经过
时,两列波的波峰都传播到E点,故E点是一加强点,而经
时传播到F点的斗是一列波的波峰和另一列波的波谷,故F点是振动减弱点。
(4)间隔法
在波的干涉区域内,加强带与减弱带是相互间隔交替出现的。有时可利用此规律来判定加强点或减弱点的位置。
(5)速度合成法
在两列波相遇时,若两列波分别引起某质点的振动方向总是相同,该质点是振动加强点,否则为振动减弱点。
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