一列简谐横波在弹性介质中传播,波速为6m/s.介质中有相距为3m的A、B两点.某一时刻当A点振动到波谷位置时,B点恰好通

一列简谐横波在弹性介质中传播,波速为6m/s.介质中有相距为3m的A、B两点.某一时刻当A点振动到波谷位置时,B点恰好通过平衡位置向上运动.求:
(1)若这列波的传播方向是由A向B,这列波的频率的可能值是多少?这列波的波长的最大值是多少?
(2)若这列波的传播方向是由B向A,这列波的波长的可能值是多少?这列波的频率的最小值是多少?
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rising666666 幼苗

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解题思路:(1)若这列波的传播方向是由A向B,当A点振动到波谷位置时,B点恰好通过平衡位置向上运动时,AB平衡位置间的距离等于(n+[3/4])λ,求出波长的通项,即可由波速公式v=λf求出频率的通项,并可得到波长的最大值.
(2)同理,若这列波的传播方向是由B向A,AB平衡位置间的距离等于(n+[1/4])λ,求出波长的通项,即可由波速公式v=λf求出频率的通项,并可得到频率的最小值.

(1)若这列波的传播方向是由A向B,据题有:(n+[3/4])λ=3m,(n=0,1,2,3…)
则得 λ=[12/4n+3]m
当n=0时,λ有最大值,波长的最大值为λmax=4m.
由v=λf得:f=[v/λ]=[6

12/4n+3]=[4n+3/2]Hz,(n=0,1,2,3…)
(2)若这列波的传播方向是由B向A,则有:(n+[1/4])λ=3m,(n=0,1,2,3…)
则得 λ=[12/4n+1]m,(n=0,1,2,3…)
频率为 f=[v/λ]=[6

12/4n+1]=[4n+1/2]Hz
当n=0时f有最小值,频率的最小值为 fmin=[1/2]Hz.
答:
(1)若这列波的传播方向是由A向B,这列波的频率的可能值是[4n+3/2]Hz,(n=0,1,2,3…),这列波的波长的最大值是4m.
(2)若这列波的传播方向是由B向A,这列波的波长的可能值是=[12/4n+1]m,(n=0,1,2,3…),这列波的频率的最小值是[1/2]Hz.

点评:
本题考点: 横波的图象;波长、频率和波速的关系.

考点点评: 解决本题的关键是理解波的周期性,根据两个质点的状态得到两者间距与波长的关系,从而得到波长的通项.

1年前

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